濕式靜電除塵器

濕式靜電除塵器的過去、現(xiàn)在、未來第207頁理查德.C.斯戴爾和羅納德.J.斯考瑞K.桑帕斯(Sam)庫馬爾貝克考克&威爾科克斯公司F.L.斯米德斯航空技術(shù)公司巴伯頓休斯敦，得克薩斯州俄亥俄州加力.羅斯教育署帕斯特爾納克紐不倫瑞克省電力公司AES深水公司弗雷德里克頓，紐不倫瑞克省，加拿大帕薩迪納

(得克薩斯州)背景濕式靜電除塵器自1907年由F.G.Cottrell先生第一次介紹推廣以來，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面的商業(yè)化。然而，該設(shè)備的大多數(shù)還是面向電力企業(yè)中的小型工業(yè)裝置，并且在過去的20年里，這項(xiàng)技術(shù)被專門應(yīng)用于燃煤電廠。在燃燒含硫燃料的發(fā)電廠中，過去十年，煙氣脫硫技術(shù)和選擇性催化還原技術(shù)已被采用來控制二氧化硫和氮氧化物的排放。最近在燃煤電廠采用的新催化還原系統(tǒng)表明硫酸排放的增加是由于一部分二氧化硫在通過催化劑時(shí)被氧化所致。盡管對(duì)于電廠酸霧的排放并沒有正式的監(jiān)管，但是關(guān)于此的考慮和疑問已經(jīng)得到了人們廣泛的重視。焦油和一種釩含量相對(duì)較高的奧里油（釩，一種在燃燒過程中可以將二氧化硫氧化成三氧化硫的催化劑）燃燒過程會(huì)產(chǎn)生濃度等級(jí)更高的硫酸排放，在一些案例中，酸濃度和燃燒高含硫燃煤的電廠排放的尾氣中的相當(dāng)。在煙氣脫硫和硫催化氧化聯(lián)合使用的情況下，高含硫煤或含釩較高的石油燃料燃燒產(chǎn)生的尾氣中硫酸所占比例可以超過20ppmvd（ppmvd，容積比為百萬分之一）。由于亞微粒固有的光散射特性，排放的廢氣就造成了顯著的模糊影像。酸霧的濃度即使低及5~10ppmvd，空氣看上去也會(huì)如羽絮一般模糊不清。此文將就過去應(yīng)用的濕式電除塵技術(shù)和現(xiàn)有的在電廠中使用的技術(shù)進(jìn)行討論，同時(shí)從經(jīng)濟(jì)上對(duì)用于解決潛在的和未來的除塵問題的技術(shù)進(jìn)行分析。這些分析也將比較濕式電除塵技術(shù)和吸收劑注入法在控制酸霧上的優(yōu)缺。濕式靜電除塵的過去如上文所述，濕式靜電除塵技術(shù)在最近的一百年中已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于冶金等工廠，以控制酸霧和微塵的排放。今天，全世界已經(jīng)有超過1000臺(tái)該種除塵器在工作了。在商業(yè)買賣中也有多種型號(hào)、設(shè)計(jì)的除塵器以供選擇。濕式靜電除塵器由一系列滿收集電極的細(xì)管和平行平板組成。立式的只有垂直的氣流通道（向上或向下），而臥式的設(shè)計(jì)則也可以滿足水平而來的氣流除塵。在滿足冶金工廠處理需求上，建造材料是該除塵器設(shè)計(jì)上的主要問題。比如在冶煉銅時(shí)，二氧化硫在廢氣中的含量通常超過百分之十，這是由于礦石中含有較多的硫鐵礦成分導(dǎo)致的。環(huán)保條例對(duì)減少廢氣中的硫含量的要求催生了一個(gè)巨大的市場，那就是將在廢氣中高含量的硫轉(zhuǎn)變成一種可用的資源——硫酸。出人意料的，濕式靜電除塵器在除去微粒和三氧化硫（三氧化硫隨后將去制酸工廠）的同時(shí)也保護(hù)釩基催化氧化劑不被毒害和堵塞，它們還成為了工廠在收集酸霧方面結(jié)實(shí)耐用的機(jī)器，在除去痕量元素比如砷以加強(qiáng)生產(chǎn)的硫酸的品質(zhì)方面也貢獻(xiàn)不小。在上世紀(jì)中九十年代中，用于酸霧控制的典型的WESP通常采用防腐的鉛作收集器和用鉛包裹的高壓電極（板和管子），用鉛保護(hù)低炭鋼的高電壓支撐系統(tǒng)，以及用鉛在金屬框架表面燒熔并覆蓋從而保護(hù)金屬護(hù)板和框架不受酸性煙氣流的腐蝕。由于鉛的機(jī)械性能較差，加之下游制酸設(shè)備運(yùn)行壓力和脈沖壓力導(dǎo)致其泄漏，這樣它下面的金屬便會(huì)迅速地遭受嚴(yán)重的腐蝕。另外，在運(yùn)行溫度高于150°F時(shí)，鉛也易于加速機(jī)械故障。這些問題導(dǎo)致幾乎在每一次停機(jī)都需要徹底的保養(yǎng)和維修。最終，內(nèi)置鉛和襯了鉛內(nèi)部結(jié)構(gòu)的外殼材料換成了其他替代品，比如玻璃纖維和增強(qiáng)塑料。這一新設(shè)計(jì)延長了除塵器的使用壽命也在最大程度上減小了對(duì)具有極高鉛焊技藝的技工的需求。在同一段時(shí)間里，一些該種裝置設(shè)計(jì)中開始使用塑料和玻璃鋼收集電極來進(jìn)一步減少鉛的使用。在70年代，一些設(shè)備設(shè)計(jì)開始使用特種不銹鋼以代替原設(shè)計(jì)中的任何鍍鉛原件。鉛的使用不便，結(jié)構(gòu)特殊，養(yǎng)護(hù)的勞力需求，可靠性，維護(hù)和維修的花費(fèi)，以及人們過去一段時(shí)間不斷增長的對(duì)鉛毒性的擔(dān)憂成為了這些轉(zhuǎn)變的主要推動(dòng)力。最近有一份關(guān)于冶金廠的濕式靜電除塵器由于內(nèi)部起火燃燒了聚丙烯管道和玻璃鋼外殼而導(dǎo)致大量有毒氣體產(chǎn)生的報(bào)告。類似的經(jīng)歷提高了人們對(duì)于使用相同裝置的企業(yè)的擔(dān)憂。由此可見，電力生產(chǎn)企業(yè)可能在它們自己的濕式靜電除塵器上使用含鉛或塑料元件方面會(huì)表達(dá)出合情的疑慮。在七十年代至八十年代，合金在濕式煙氣脫離裝置進(jìn)出口上的應(yīng)用增強(qiáng)了人們對(duì)其在未來有廣闊前景和需求的信心。今天，包括317，6%含鉬量和C-276等等級(jí)的合金鋼在脫硫裝置上的使用已成為常規(guī)。過去在該領(lǐng)域的不斷探索為人們積淀了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。這個(gè)基礎(chǔ)包含了臥式和立式兩種類型的設(shè)計(jì)，它們都表現(xiàn)出了很高的捕集效率。濕式靜電除塵裝置的安置問題和如何將各種凈化設(shè)備有機(jī)結(jié)合起來將是做出最經(jīng)濟(jì)的決策的關(guān)鍵。在凈化過程中其中一個(gè)問題是當(dāng)處理酸霧時(shí)會(huì)發(fā)生電暈抑制現(xiàn)象，而電暈抑制對(duì)于靜電除塵來說已不是新鮮的了。生成的三氧化硫和煙道氣中的水分會(huì)在酸霧中產(chǎn)生超細(xì)漂浮顆粒，這樣的酸霧會(huì)嚴(yán)重抑制操作中的電暈電流，最終降低凈化效率，而濕式煙氣除塵裝置排出的氣體（之后進(jìn)入靜電除塵器）中超細(xì)酸霧微滴和水霧的密度增加是導(dǎo)致上述問題惡化的影響因素。上訴因素的影響能力將由于除塵裝置的設(shè)計(jì)方案和電暈極形狀的不適當(dāng)選擇而增強(qiáng)，最終可造成更大問題。通過選擇電暈極形狀使其可以在較低電壓下工作和減小發(fā)射和收集電極的距離，最終在裝置內(nèi)部建立穩(wěn)定和足夠強(qiáng)的電暈電流。這會(huì)減少由超細(xì)顆粒所帶來的負(fù)載，因此靜電除塵可達(dá)到設(shè)計(jì)的最大工作效率。電暈抑制出現(xiàn)在很多需要除塵并用到類似技術(shù)的地方，比如處理化工回收鍋爐產(chǎn)生的鈉鹽顆粒，水泥回轉(zhuǎn)窯排放的粉塵等，解決這些地方的電暈抑制問題為人們積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)在的濕式靜電除塵技術(shù)AES深水公司，德克薩斯州AES深水公司是一家坐落于美國德克薩斯州帕薩迪納市休斯頓漁船海峽的以石油焦炭為原料的聯(lián)合發(fā)電企業(yè)。它一年發(fā)電大概155兆瓦。這家工廠采用干式靜電沉淀器來控制進(jìn)入以石灰為原料，生成石膏的鈣基煙氣脫硫系統(tǒng)的顆粒粒徑和未燃燒的碳的含量。另外，氣體在進(jìn)入煙氣脫硫系統(tǒng)前還要通過濕式文丘里洗滌塔以去除多余的固體顆粒，氫氟酸和鹽酸。在這里降低顆粒濃度是為了符合環(huán)保要求，控制未燃燒的碳含量是為了保障暢銷的副產(chǎn)品石膏的品質(zhì)。石油焦燃料含很高的釩含量，在進(jìn)入濕式煙氣除硫系統(tǒng)前釩會(huì)促使生產(chǎn)三氧化硫，這種氣體的猝滅作用也會(huì)催進(jìn)硫酸的形成，由于酸霧霧滴的超細(xì)直徑影響，大概只有20%-30%的酸霧會(huì)被捕集到。三氧化硫的入口濃度從35ppmvd到100ppmvd@3%O2（@3%O2，產(chǎn)物中含3%的氧氣）不等，這取決于鍋爐內(nèi)的燃燒情況和釩在石油焦的含量的多少。AES目前有一臺(tái)在美國制造中最老的濕式靜電除塵器在電廠運(yùn)行。表一指示了該設(shè)計(jì)的信息和需要達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到可凝性，對(duì)包括硫酸酸霧在內(nèi)的所有微粒的濃度的最小要求是0.005grains/scfd，因此在硫酸微粒凈化方面需要單獨(dú)設(shè)置一個(gè)捕集效率超過90%的裝置來滿足要求。氣體通過濕式靜電出除塵器后理論上凈化效率可以達(dá)到95%到97%。不過這樣的高效還得借助于干式靜電除塵器和濕式文丘里洗滌器的幫助。在1986年這樣的高效是需要的，因?yàn)樵谶@方面的安全標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格。當(dāng)時(shí)德州政府要求硫酸酸霧的排放也要滿足嚴(yán)苛的濃度標(biāo)準(zhǔn)限制，而到了今天沒有哪項(xiàng)州政府建立的標(biāo)準(zhǔn)是為控制來自于同一源頭的酸霧排放而設(shè)的。表一.AES深水公司的空氣污染控制系統(tǒng)具體參數(shù)干式靜電除塵器進(jìn)氣流量634000360。Ｆ交流電磁場檢測下捕集效率９７％煙氣脫硫裝置二氧化硫去除率９０％前置洗滌器／急冷器文丘里式，下流／平行塔氣速９英尺每秒霧氣去除器分兩步運(yùn)行，Ｖ型氣體加熱器１７５Ｆ管路串聯(lián)式蒸汽加熱亞硫酸鈣鹽的氧化在用排出的污水密封的不同塔中進(jìn)行濕式靜電除塵器氣速７.７英尺每秒處理時(shí)間４.２秒３０到１００捕集率９８.７％（包括酸霧）排放最低標(biāo)準(zhǔn)這一濕式靜電除塵器按常規(guī)包括三個(gè)電廠，12個(gè)向上流動(dòng)系統(tǒng)的并行模塊。收集表面是平板形狀，由表面覆蓋增強(qiáng)的熱固性塑料的輕木制成。這些平面不斷地被連續(xù)不停的膜狀水流沖刷清洗，因?yàn)檫@樣可以滿足導(dǎo)電和去除收集物的需要。水流帶著捕集物最后從陰溝排離。自1986年以來，濕式靜電除塵系統(tǒng)的商業(yè)價(jià)值得到了充分的挖掘，微粒的粒徑和廢氣的透明度都保持得很好，其中廢氣的不透明度在10%以下。電暈極和其他帶有高壓的內(nèi)部裝置采用合金C-276制造，即使運(yùn)行時(shí)間超過了十五年之久，這些裝置看起來也跟新的一樣，沒有出現(xiàn)明顯的腐蝕現(xiàn)象。在1999年，所有的在12個(gè)單元組件里的第一組最初的集塵板被替換成由含6%鉬的鋼鐵合金打造的新集塵板。AES希望找到一種提高凈化效能又降低維護(hù)費(fèi)用在未來是種熱門的新技術(shù)。電暈極也由最初的圓柱導(dǎo)線型更換為能形成更強(qiáng)大電暈，條帶形高電壓的電暈極。圖一顯示了由新合金平板組成的單元組件B的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖二顯示了內(nèi)外空間的即時(shí)電壓關(guān)系。圖表表明電暈從第一電場到第三電場會(huì)出現(xiàn)顯著的增加，這標(biāo)示了電暈抑制現(xiàn)象的阻抑程度，盡管不嚴(yán)重但由于酸霧的存在而確實(shí)存在。除塵器的凈化效果已不是一個(gè)問題，如何研制出一個(gè)電極間能有更強(qiáng)電暈的電極外形是現(xiàn)在的關(guān)鍵。圖一：AES的裝置的改造噴淋水管噴淋水管陰溝收集板放電電極陰溝收集板放電電極氣流氣流氣流氣流輸出電流輸出電壓圖表2：電流電壓數(shù)據(jù)表單元B1輸出電流輸出電壓圖表2：電流電壓數(shù)據(jù)表單元B1六年的運(yùn)行后，改良后的合金電極和集塵板沒有一點(diǎn)腐蝕的痕跡，看上去跟最初是一樣。北方能源/艾克賽爾能源這個(gè)工廠裝備了24臺(tái)濕式靜電除塵器，每十二臺(tái)組成一個(gè)750MW功率的單元。之所以選擇濕式靜電除塵器是因?yàn)樵搹S想將它的煙道出口不透明度降到20%以下。方法是改良上流氣體通道，預(yù)先安置的外殼可以保證除塵器兩個(gè)部分和顆粒洗滌器同時(shí)內(nèi)置在里面。根據(jù)最初改良實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，濕式靜電除塵器的全面改造從1998年開始到2001年結(jié)束。艾克賽爾能源在雪邦鎮(zhèn)的電廠主要燃燒次煙煤，大概在飛灰中含20%的氧化鈣。這些自由飄散的氧化鈣能吸附廢氣中的三氧化硫，由于最初氣體較高的熱量，洗滌器無法使混合了粉塵和二氧化硫的氣體的不透明度降低到20%以下。沒有干式靜電除塵器，僅靠濕式靜電除塵可以將煙道氣不透明度降到10%，以前是40%，顆粒凈化率控制在90%以上，而且這些結(jié)果是在氣體在處理單元上的停留時(shí)間不足一秒的情況下得到。由于飛灰中的高鈣含量，第一電場收集管道的底部出現(xiàn)了結(jié)垢。第一電場主要捕集從經(jīng)過洗滌器的上升氣流夾帶來的水滴和顆粒物，這樣在第二電場就可以保持相對(duì)穩(wěn)定的放電狀態(tài)了。每個(gè)部分每年都會(huì)進(jìn)行一次徹底的脫機(jī)清洗以除去垢層，這些都需要大量的人工來完成。另外，當(dāng)電廠供電緊張時(shí)，也需要用水對(duì)管路進(jìn)行沖洗這樣的日常維護(hù)。由于飛灰不像酸霧一樣顯酸性，所以304L可以用于制造除塵器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。實(shí)際操作告訴我們：1、定期的清洗能解決由于粉塵堆積帶來不良影響；2、對(duì)不呈酸性的顆粒的捕集和對(duì)硫酸霧的捕集的高效是在改進(jìn)除塵器用于凈化硫酸霧時(shí)的重要衡量條件。美國西北煉油廠石油焦炭煅燒爐產(chǎn)生的煙氣含有二氧化硫，二氧化硫通過采用具有腐蝕性的試劑的洗滌塔被吸收，這種洗滌塔對(duì)于二氧化硫的吸收很有效，但它不能完全除去硫酸霧。自1998年以來，濕式靜電除塵被用來捕集高濃度酸霧以消除排放煙氣如羽毛般模糊的問題。三組濕式靜電除塵器作為一個(gè)獨(dú)立單元被使用，采用向上通氣結(jié)構(gòu)。圖表3和4呈現(xiàn)了除塵器對(duì)粉塵和酸霧的捕集效果。酸霧排放濃度降低到大概1ppmvd@7%O2,同時(shí)粉塵濃度下降更明顯，降到0.005grains/scfd.這些事實(shí)靜電除塵器的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)用的都是合金900L.防腐效果非常好，在檢查中又一次出現(xiàn)了看起來像新的一樣的情況。圖三：酸霧凈化數(shù)據(jù)（來自西北煉油廠）新不列顛電廠，科森恩小灣2002年，新不列顛電廠決定在發(fā)電量1050MWD的科森恩小灣站建造高效的濕式靜電除塵器來處理經(jīng)過以石灰為手段的濕式脫硫裝置處理后的廢氣。這是全廠為減少電力生產(chǎn)成本而做的努力的一部分，該廠決定在使用奧里乳化油以降低成本的同時(shí)顯著減少硫化物和顆粒的排放量。新不列顛電廠安置除塵器是希望將酸霧排放控制在5ppmvd@3%O2，飛灰顆粒控制在0.015lb/MBtu.為達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，捕集效率要超過90%?？粕餍呈堑诙€(gè)安裝該捕集裝置的電力工廠。2000年，一個(gè)較小，獨(dú)立的濕式靜電除塵系統(tǒng)在達(dá)爾豪斯投入使用，這是1994年該廠在使用奧里油和安裝濕式脫硫裝置后的又一次改變。圖5是科森恩兩臺(tái)濕式脫硫裝置的布局和結(jié)構(gòu)圖圖。從中可以看到濕式煙氣脫硫裝置包含三個(gè)向上通向的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。和在AES深水已順利運(yùn)行15年的裝置很像。洗滌后的煙道氣在通過煙霧消除器后會(huì)進(jìn)入濕式靜電除塵器的內(nèi)部。濕式除塵器里依次有三道電場，以及四條獨(dú)立并增強(qiáng)的高電壓總線穿過每個(gè)電場。這種12條總線被謹(jǐn)慎分離的設(shè)計(jì)可以保障在較小區(qū)域電壓的自由增強(qiáng)，尤其是進(jìn)行周期性清洗時(shí)可以使排放始終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。廢氣在進(jìn)入除塵器頂部前會(huì)先通過一個(gè)霧沫消除器，以消除由于洗滌環(huán)節(jié)夾帶來的微小霧滴，這些霧滴通過出口封頭會(huì)聚集在一起變大。這樣的設(shè)計(jì)可以簡單地降低工廠的建造費(fèi)用，否則，按通常的處理方法，在煙氣脫硫塔外會(huì)單獨(dú)再設(shè)立一個(gè)濕式除塵設(shè)備。圖5：結(jié)合了濕式脫硫功能的向上流濕式靜電除塵器科森恩海灣工廠坐落于一片海岸線上，所以工廠的布局非常受到重視并要求土地被充分利用。因此，這種結(jié)合了脫硫和除塵的設(shè)計(jì)就顯得非常合理了。內(nèi)部的集塵板用的是C-276，含6%鉬的不銹鋼用于高電壓系統(tǒng)和集塵板的支撐。2003年的春天這種聯(lián)合脫硫除塵系統(tǒng)投入建造，04年九月投入運(yùn)行。未來，人們希望這種聯(lián)合治污體系在化石燃料電廠會(huì)更普及同時(shí)作為一個(gè)綜合處理氮化物，硫化物和粉塵，酸霧的凈化器的改良選擇。濕式靜電除塵與脫硫劑注射法的比較科學(xué)家還研究了使用附著劑使現(xiàn)有空氣凈化器能吸附捕集因此而產(chǎn)生的顆粒的可能性。采用這種方法，對(duì)于像濕式凈化器這類主要設(shè)備的改進(jìn)就可以避免了。一項(xiàng)由美國電力研究所主導(dǎo)，十多年前在紐約高硫測試中心開始的試驗(yàn)性研究緊緊圍繞的主題是各種脫硫劑的吸收效率的測定和對(duì)含硫氣體的不透明度的改良表現(xiàn)。十多年后，該機(jī)構(gòu)對(duì)在嘉文電站的硫催化裝置進(jìn)行了全面翻新改造并對(duì)其控制酸霧排放的效果做了全面的考察評(píng)估。這套裝置同樣有濕式煙氣脫硫來凈化二氧化硫。下面是上述實(shí)驗(yàn)的總結(jié)，它會(huì)作為與其他方案在經(jīng)濟(jì)方面的參照：A、對(duì)電站鍋爐廢氣的三氧化硫處理，堿性吸附劑既可以在爐膛過渡區(qū)注入也可以在干式靜電除塵器前注入。B、熟石灰、氨水和碳酸氫鈉在干式靜電除塵器前注入，氫氧化鎂則在爐膛過渡區(qū)。C、熟石灰的注入會(huì)使干式靜電除塵器的效率降低，因?yàn)樗枰杂傻牧蛩犰F滴來減低飛灰的電阻率。由于飛灰電阻率的增大和進(jìn)入除塵器的微粒的增多，處理后的廢氣的濃度會(huì)成倍增長。因此，這就需要考慮除塵器擴(kuò)大的花費(fèi)或者也可以通過改進(jìn)裝置來提高凈化表現(xiàn)。D、當(dāng)注入氨水時(shí)，氨氣會(huì)與三氧化硫反應(yīng)生成超細(xì)硫酸氫銨顆粒從而影響干式靜電除塵器效率。這回引發(fā)電暈抑制降低進(jìn)口電暈電流，另外，飛灰粘度增加也會(huì)產(chǎn)生效率降低和維護(hù)問題，對(duì)飛灰收集系統(tǒng)也會(huì)帶來影響。E、由于現(xiàn)代的多工業(yè)聯(lián)合，飛灰的綜合利用有了更多出路。飛灰可以作為水泥原料的替代品，在能源節(jié)約和二氧化碳減排上都有作用。但是如果粉塵中含有氨鈉化合物的話，那么這些粉塵就不適宜再被利用。在一些工廠里收集后的飛灰已經(jīng)成為了很好的商品，這就出現(xiàn)了兩個(gè)問題，一是經(jīng)濟(jì)上的損失，二是飛灰的處理成本上升。（這些影響在考察以鈉鹽為吸附劑時(shí)經(jīng)濟(jì)效益是會(huì)被包括在內(nèi)。）F．氫氧化鎂吸附劑在爐膛過渡區(qū)的注入結(jié)果和石灰在除塵器前的注入結(jié)果差不多。替換品的經(jīng)濟(jì)評(píng)估下面重點(diǎn)考察濕式靜電除塵技術(shù)和碳酸氫鈉、石灰乳的經(jīng)濟(jì)效益比較。氫氧化鎂和氨水的影響差不多，前者和石灰乳的效果相似，后者則跟碳酸氫鈉相似。濕式靜電除塵器按年計(jì)算的基建費(fèi)用加上預(yù)計(jì)的年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用就是濕式除塵器年使用成本。0.1的資本回收系數(shù)用來計(jì)算年度資金成本，對(duì)于15至20年的運(yùn)行時(shí)間和利率和貼現(xiàn)率相差6%的情況來說，0.1是合理并且符合電力研究院的指導(dǎo)準(zhǔn)則的。除塵器能源供應(yīng)，控制器，高壓絕緣加熱器成本都被計(jì)算在這一評(píng)估內(nèi)了。除塵器與吸附劑年成本比較，在這方面合理得納入了除塵器擴(kuò)建費(fèi)和粉塵銷售損失。表二顯示的是克萊森小灣電廠滿足三個(gè)收集效率的濕式靜電除塵器的投資建設(shè)費(fèi)用。當(dāng)捕集率在50%時(shí)，只需要一個(gè)工作電場就可以了，捕集率達(dá)到80%時(shí)，兩個(gè)收集電場是必須的，90%的捕集率則是三個(gè)。表二、三氧化硫捕集效率與濕式靜電除塵器建造費(fèi)用比較（500兆瓦發(fā)電量）NumberoffieldsSO3Collectionefficiency,%（捕集效率）$/kW（每一千瓦處理費(fèi)用）1502028030395401.這些數(shù)值基于原煤含6%的鉬含量。2.$/kW的數(shù)據(jù)以綠色環(huán)保建筑的耗能為基準(zhǔn)。3.$/kW的數(shù)據(jù)是對(duì)煙氣脫硫和濕式靜電除塵綜合系統(tǒng)中的濕式靜電除塵器而言的。表3顯示了干石灰和碳酸氫鈉的在滿足不同三氧化硫捕集率下的注射速率。顯而易見，當(dāng)捕集率超過50%時(shí)，注射速率會(huì)大幅提高。Sorbenttype,SO3collectionefficiency,%lb/hr/1000ACFM（吸附劑類型，三氧化硫吸附率%，1000交流電場檢測下每小時(shí)吸附劑消耗的磅數(shù)）50%80%95%Hydratedlime干石灰1.536Sodiumbicarbonate碳酸氫鈉35-提示：吸附劑在干式靜電除塵器前注入，溫度在300至350華氏度，注入過程保持干燥，吸附劑投入系統(tǒng)大概每發(fā)電1千瓦耗費(fèi)5美元。在吸附劑脫硫方案中，要求注入溫度保持在310華氏度，而眾所周知的是延長吸附劑在干式靜電除塵器前的停留時(shí)間有助于使廢氣和固體吸附劑混合充分，同時(shí)減少相關(guān)成本。不僅如此，進(jìn)一步假設(shè)認(rèn)為在工廠的實(shí)際運(yùn)行中情況也是如此。額外的費(fèi)用將會(huì)由于實(shí)際無法保持恒定溫度和延長停留時(shí)間的需要導(dǎo)致改造通風(fēng)管道而產(chǎn)生。以下是分析出來的各種假設(shè)：1.以電廠年發(fā)電500兆瓦。2.一臺(tái)已安裝干式靜電除塵器保證粉塵顆粒排放低于0.03lb/MBtu。3.在加入石灰吸附劑后除塵器處理時(shí)間要增加30%。4.粉塵處理費(fèi)按10美元每噸計(jì)。5.50%的粉塵會(huì)以每噸5美元銷售。6.在粉塵中會(huì)有、、、的含瀝青煤灰。7.工廠一年運(yùn)行8000小時(shí)。8.干石灰100美元一噸，碳酸氫鈉250美元一噸。。表四說明了濕式靜電除塵器，干石灰脫硫和碳酸氫鈉脫硫的年運(yùn)行費(fèi)用。這說明如果要維持粉塵銷售或者保持在脫硫劑注射后的粉塵限制，濕式靜電除塵器的運(yùn)行費(fèi)用就不得不維持在較低水平，尤其是與脫硫劑技術(shù)相比較后。在參考了上述三氧化硫捕集率是這也是正確的。事實(shí)是在經(jīng)濟(jì)分析中濕式靜電除塵器有幾次的顆?？偱欧帕勘让摿騽┓桨敢偷那闆r并沒有反映在內(nèi)。在八九成情況下濕式靜電除塵器的經(jīng)濟(jì)效益更好，這是因?yàn)楦咝实娜趸蛭叫Ч档土嗣摿騽┑木C合利用價(jià)值。但同時(shí)，濕式靜電除塵器的固體顆粒排放量與添加吸附劑除塵相比也沒有明顯的優(yōu)勢。結(jié)論1.濕式除塵器對(duì)于酸霧的捕集技術(shù)非?？煽浚碚撋峡梢赃\(yùn)行100年。2.在使用濕式靜電除塵器控制固體顆粒、酸霧排放的同時(shí)，聯(lián)合使用濕式煙氣脫硫裝置對(duì)于電廠而言越來越有意義了。表四、年發(fā)電量500兆瓦，運(yùn)行8000小時(shí)的電廠里用于控制三氧化硫排放的方案的經(jīng)濟(jì)分析（捕集效率以百分比計(jì)；所有數(shù)字單位為美元）50wesplimesodiumCapitalcost投資資金10ESPupgrade除塵器升級(jí)3.1Sorbentsystem脫硫劑添加系統(tǒng)2.52.5Totalcapital總投資成本105.62.5Totalcapitalrecovery成本回收10.560.25(0.1factor)0.1Operatingcosts運(yùn)行成本0.12Sorbent脫硫劑成本0.994.95Ashlossofsale粉塵損失0.425Ashdisposal粉塵處理費(fèi)用0.678Totaloperatingcosts總運(yùn)行成本0.120.996.053Totalcoststoownandoperate總投資運(yùn)行成本1.121.556.303附注：1.干石灰是每一噸100美元，每小時(shí)產(chǎn)十噸粉塵，粉塵5美元一噸，碳酸氫鈉250美元一噸，粉塵7美元一噸。2.氣體流量檢測單位：3300ACFM/MW。3.靜電除塵器升級(jí)費(fèi)用25英鎊/平方米。4.基礎(chǔ)：進(jìn)入除塵器內(nèi)氣體含6%的鉬成分。■未來在廢氣可排放要求上，不光會(huì)有PM2.5的要求，同時(shí)也要滿足三氧化硫含量和可見度的達(dá)標(biāo)。濕式靜電除塵技術(shù)可克服上述全部困難?！龀ト趸蛲猓瑵袷届o電除塵器由于還可以控制粉塵排放以及控制水銀含量而成為一個(gè)誘人的選擇?！瞿茉雌髽I(yè)應(yīng)該考慮到脫硫劑的使用會(huì)減少可銷售的粉塵的數(shù)量同時(shí)干式靜電除塵也會(huì)受到影響?！霰M管濕式靜電除塵器的建設(shè)費(fèi)用較高但相較于干石灰和碳酸氫鈉脫硫技術(shù)，其運(yùn)行成本經(jīng)濟(jì)得多?！隹紤]到經(jīng)濟(jì)成本和運(yùn)行費(fèi)用以及工廠布局的緊湊要求，濕式煙氣脫硫和靜電除塵混合式吸收器相對(duì)于獨(dú)立式的靜電除塵器更有優(yōu)勢。參考：1.埃里克森﹒克萊頓A和杰布克森﹒拉杰拉姆，“選擇性催化還原系統(tǒng)對(duì)三氧化硫排放的影響”，2002年5月匹茲堡氮氧化物選擇性催化和非選擇性催化科學(xué)研討會(huì)。2.修洛夫和威樂，“火力聯(lián)合發(fā)電廠的硫排放控制”，1985年3月休斯敦德克薩斯州美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì)春季全國會(huì)議。3.達(dá)姆A.S.，恩索爾，D.S.,斯帕克，L.E，，“蒸汽冷凝形成的分離煙柱的不透明度的預(yù)計(jì)”，大氣環(huán)境學(xué)第十八卷二號(hào)，（1984）4.庫瑪，K.S.和曼蘇爾阿黛爾，“銅、鎳生產(chǎn)工廠廢氣凈化發(fā)展”，1998年2月德克薩斯州圣安東尼奧TMS年度會(huì)議。5.霍爾H.J.，“超細(xì)顆粒捕集的關(guān)鍵凈化技術(shù)”，1987年十月意大利帕蒂瓦第三屆電能清潔生產(chǎn)大會(huì)。6.庫瑪，K.S.和斯泰爾，R.C.，“回收鍋爐靜電除塵器的電暈機(jī)理”，1991年一月加拿大蒙特利爾造紙協(xié)會(huì)第77屆年度會(huì)議。7.庫瑪K.S，“對(duì)于艾克賽爾能源舍本縣發(fā)電站的濕式靜電除塵器的效率分析”，2001年8月阿拉巴馬州伯明翰市第七屆電能清潔生產(chǎn)大會(huì)。8.布朗，查理斯A，霍內(nèi)，保羅A，“”如何消除石油焦油燃燒經(jīng)堿洗后的廢氣當(dāng)中的酸霧“，2000年3月喬治亞州亞特蘭大美國化學(xué)工程師春季會(huì)議。9.彼得森J.R.等人，“對(duì)于脫硫劑吸收三氧化硫和鹽酸的試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)分析”，1991年12月華盛頓特區(qū)二氧化硫控制研討會(huì)。10.布萊斯，蓋里M，麥克米倫，瑞奇，“硫酸凈化工藝評(píng)估：長期監(jiān)測結(jié)果”，2002年7月發(fā)表于美國能源部和美國能源技術(shù)中心聯(lián)合報(bào)告。2003年麥克德莫特巴布科科和威爾克克斯公司版權(quán)所有，侵權(quán)必究。沒有版權(quán)所有者的書面許可這篇論文的任何部分不能被以任何形式和任何手段翻譯，轉(zhuǎn)載，出版或被收錄到任何信息檢索系統(tǒng)中。書面申請(qǐng)請(qǐng)寄：市場聯(lián)系部，Babcock&Wilcox公司，郵政信箱框351，巴柏頓，俄亥俄州，美國44203-0351免責(zé)聲明盡管這篇由Babcock&Wilcox印刷出版的論文信息是真實(shí)可靠的，作者是盡職的，但他們將不再考慮提供工程方面的專業(yè)咨詢服務(wù)。Babcock&Wilcox公司和其雇員對(duì)于文章中討論的關(guān)于任何信息、產(chǎn)品、過程或設(shè)備的準(zhǔn)確性、完整性或?qū)嵱眯詿o論是明示的還是暗示的都不能保證絕對(duì)的準(zhǔn)確。Babcock&Wilcox公司和其雇員對(duì)于文章中所討論的HYPERLINK"/dict/clientsearch?mkt=zh-CN&setLang=zh&form=BDVEHC&q=whether%20expressed%20or%20implied%2C%20with%20respect%20to%20the%20accuracy%2C%20completeness%20or%20usefulness%20of%20any%20information%2C%20product%2C%2