作者:王丽琴 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/2/8 16:52:58
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化学团聚除尘让PM2.5无处可逃

 

近年来,我国北方地区雾霾天气频现。导致大气能见度降低、雾霾天气等环境问题的罪魁祸首是细颗粒物(PM2.5),而北方地区环境中PM2.5含量增加的主要原因之一就是燃煤排放。

据了解,目前我国80%以上的大中型燃煤电站采用电除尘器去除颗粒物,总除尘效率虽可达99%以上,但对PM2.5细颗粒物捕获率较低。而“PM2.5团聚除尘超低排放技术”以简便、易用、成本低的特点为燃煤电厂除尘改造提供了一种新选择。

武汉汇和泽投资有限公司副总经理潘伟民介绍说,PM2.5团聚除尘超低排放技术,不仅使电厂细颗粒物排放浓度减少了30%以上,同时可实现对有害重金属元素的协同脱除,可极大改善生态环境,堪称除尘行业的一次革命。

颠覆性除尘新技术

国务院常务会议2015年底提出要全面实行燃煤电厂超低排放和节能改造,燃煤电厂烟尘排放浓度标准被设定至10mg/Nm3(毫克每标准立方米)。排放标准越来越严苛,燃煤电厂传统的静电、布袋除尘器已经难以达标。

随后,超低排放改造的技术路线获得较快推进,湿式电除尘技术凭借高除尘效率成为燃煤电厂烟尘治理改造的主流选择,却也存在着一系列问题。随着技术的更新换代,各环保企业在解决湿式电除尘废水、废渣问题上获得了一定效果,但其昂贵的改造成本及施工难度高、施工周期长等问题依旧存在。

据环保专家介绍,该技术颠覆了以往物理除尘模式,采用化学团聚方式促使PM2.5团聚,是目前国内有效控制化石燃料PM2.5排放的重大科研成果,已达到国际先进水平。

作为煤燃烧国家重点实验室研发十余年的一项技术,团聚除尘流程中隐藏着并不简单的科技成果。

华中科技大学煤燃烧国家重点实验室张军营教授介绍说,团聚装置用高气压将团聚液喷入烟道,而该技术的核心就在于团聚装置中使用的团聚剂。由于部分细颗粒物具有疏水性,难以润湿,研发团队在团聚剂中加入了表面活性剂,以增强润湿性能;此外,通过在团聚剂中添加高分子化合物和pk调节剂,颗粒物将由于中和吸附产生絮凝团聚,更大的颗粒有助于提高布袋除尘器的工作效率;同时,团聚液中的无机盐和活性离子还能降低细颗粒的比电阻,从而增强其导电性,使其更好地被静电除尘器捕获。

“不仅如此,根据电厂所用煤种、烟气物化性质等因素,所采用的团聚剂配方可以相应调整。”潘伟民说,“通过定向的设计,调节团聚剂配比、团聚装置功率,团聚除尘技术可以应用于电力、水泥等各种燃煤锅炉的除尘改造。”

“除了具备节能、经济、环保、节地以及稳定运行等技术优势,PM2.5团聚除尘超低排放装置安装场地灵活,不需要改变现有除尘设备运行参数,也不需要停产改造。”武汉天空蓝环保科技有限公司市场部苏天平告诉《中国科学报》记者,设备一次性投资成本和运营费用都较低。

新技术推广面临挑战

拥有诸多技术和施工优势,研发过程中甚至得到多位国家领导人的关注,然而团聚除尘技术推广应用的进程却没有想象中顺利。

由于国家对煤电机组提出限期减排目标,各地发电企业积极推动超低排放建设和改造,静电或布袋式等传统物理除尘模式已经被广泛应用。山东曲阜华能电厂环保科负责人表示,在国家政策的要求下,刚刚花费巨资引进的湿式电除尘技术已经能达到国家标准的燃气排放指标。

“现行的环保改造招标方式也是一个影响因素。”某电厂相关负责人表示,现在的招标程序上要求至少有三家同类技术的公司参与,而该技术是天空蓝环保科技有限公司自主的科研成果,市面上没有同类技术。“目前的招标程序几乎成了团聚除尘这样的专利技术推广的一种阻碍。”

在特定的市场经济环境下,新技术虽然在各方面比传统技术有优势,但仅靠企业自身推广远远不够。苏天平指出,大部分燃煤电厂将企业安全放在首位,对新技术的应用采取谨慎保守的态度,不敢轻易尝试。

张军营表示,希望政府相关部门加大环保法规的执行力度,并出台财政贴息、税收优惠等相关配套措施,鼓励企业应用治霾新技术。

“各大发电集团中、西部地域仍有较多燃煤电厂未进行超排低排放改造,再加上钢铁、水泥等非电行业市场空间同样很大,通过团聚除尘技术实现烟尘排放掌握,具备辽阔的发展前景。”潘伟民说。

 
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