濕式電除塵器對PM2.5的治理效果及應用前景

李莉

【摘要】濕式電除塵器可處理燃煤燃煤鍋爐及工業(yè)鍋爐的微細顆粒物（PM2.5粉塵，SO3酸霧及氣溶膠等）、重金屬（如Hg、As、Se、Pb、Cr等），有機復合污染物（多環(huán)芳烴、二惡英等），尤其是解決了“石膏雨”和SO3酸霧問題，煙氣排放可達到10mg/Nm3以下甚至更低。濕式電除塵技術在國外燃煤電廠成功應用多年，在我國燃煤電廠的應用也已經(jīng)起步，結合國家近年來出臺的節(jié)能環(huán)保政策、企業(yè)逐步提高的環(huán)保意識和責任感以及國民對空氣質(zhì)量要求的重視，濕式電除塵器在未來可構成較大的市場需求，未來市場前景廣闊。

【關鍵詞】濕式電除塵器；PM2.5；治理效果；發(fā)展前景

自20世紀50年代起，全球各地不同時段出現(xiàn)了持續(xù)重度霧霾現(xiàn)象，近年來在我國的一些地區(qū)也出現(xiàn)了大范圍的重度霧霾現(xiàn)象，尤其是在冬春季節(jié)，霧霾發(fā)生的程度和頻度尤為嚴重。霧霾現(xiàn)象不僅給交通運輸帶來不利影響，更對居民身體健康產(chǎn)生嚴重危害。

PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。目前，高濃度PM2.5的排放成為了一種自然現(xiàn)象，這也是人類經(jīng)濟活動所帶來的人為污染狀況。當前中國正處于高濃度PM2.5排放上升期，如果不采取強有力的措施加以治理，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的推進，PM2.5排放將會繼續(xù)上升。因而找到減降PM2.5的治理措策對我國生態(tài)文明建設和人民健康生活具有十分重要的意義。PM2.5主要來源于日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程中經(jīng)過燃燒而排放的殘留物。我國“多煤、少油、缺氣”這樣一種現(xiàn)狀決定了在未來很長一段時期內(nèi)燃煤發(fā)電仍是我國主要發(fā)電方式之一，因而燃煤廢氣PM2.5的治理迫在眉睫。濕式電除塵器作為一種有效的治理措施被廣泛的應用。并且在美國、日本、歐洲等發(fā)達國家應用效果顯著。

濕式電除塵器可處理燃煤燃煤鍋爐及工業(yè)鍋爐的微細顆粒物（PM2.5粉塵，SO3酸霧及氣溶膠等）、重金屬（如Hg、As、Se、Pb、Cr等），有機復合污染物（多環(huán)芳烴、二惡英等），尤其是解決了“石膏雨”和SO3酸霧問題，煙氣排放可達到10mg/Nm3以下甚至更低。因此，在發(fā)達國家的電力工程領域，濕式靜電除塵技術得到了廣泛應用。

1.濕式電除塵器在國外的應用

濕式電除塵器在國外的應用主要用于燃煤鍋爐，在國外主要將其作為大氣污染物末端治理措施，用于去除濕式脫硫無法處理的酸霧、控制PM2.5微細顆粒物及解決煙氣排放濁度問題。濕式電除塵器作為控制燃煤煙氣PM2.5非常有效的設備，已經(jīng)在歐美和日本得到廣泛應用，特別是人口稠密的日本，濕式電除塵設備應用普遍。

日本的濕式電除塵技術在其國內(nèi)已有30多年的歷史。三菱重工是日本最早開發(fā)濕式電除塵技術的公司。據(jù)統(tǒng)計，三菱重工目前已有33套濕式電除塵器用于燃煤鍋爐濕式脫硫后的煙氣處理，其中日本裝機容量最大的碧南電廠所有機組均在濕式脫硫系統(tǒng)后安裝了濕式電除塵器，包括3臺700MW超臨界機組和2臺1000MW超臨界機組，5套濕式電除塵器投產(chǎn)后運行狀況良好，廢氣監(jiān)測結果顯示，煙氣中粉塵濃度長期處于2～5mg/Nm3之間，且在煤質(zhì)較好情況下最低值低于1mg/Nm3。

美國的濕式電除塵技術距今也已經(jīng)有40年的歷史，該技術的首次應用是1975年賓西法尼亞電力照明公司的Sudbury電站上安裝的一套中試系統(tǒng)。該濕式靜電除塵器系統(tǒng)一直保持著良好的運行態(tài)勢，直到其服役期滿。2000年，NB電力公司旗下的部分315MW機組的燃煤鍋爐進行了濕式靜電除塵器改造，其原采用的是濕法脫硫系統(tǒng)。改造后濕式電除塵系統(tǒng)一直平穩(wěn)運行。通過美國AES Deepwater電廠、Bruce Mansfield電廠等多家電廠監(jiān)測報告顯示，濕式電除塵器對PM2.5的去除率高于90%，酸霧的脫除效率高于95%，煙氣濁度能達到低于10%。

歐盟也有許多國家的燃煤電廠采用濕式電除塵技術來治理PM2.5及酸霧。歐洲鍋爐工廠第一套在脫硫系統(tǒng)后安裝濕式靜電除塵器的是Werndorf燃煤鍋爐的#2鍋爐，該濕式靜電除塵器是由三菱公司制造并安裝的，從1997年至今，該濕式電除塵器一直處于良好運行狀態(tài)。

2.濕式電除塵器在我國的應用

近年來，針對PM2.5污染治理問題，我國科技部設立PM2.5治理專項進行技術攻關。福建龍凈環(huán)保股份有限公司從2011年開始就開展了燃煤電站濕式電除塵技術開發(fā)，在業(yè)內(nèi)率先建立了國內(nèi)首臺1∶1全尺寸濕式電除塵實驗臺，完成了福建瑞翔紙業(yè)20t/h工業(yè)鍋爐中試項目，較好地掌握了濕式電除塵技術機理、整套實驗數(shù)據(jù)和設計參數(shù)。2012年由龍凈環(huán)保牽頭，聯(lián)合清華大學、東南大學，承擔了燃煤電站PM2.5治理濕式電除塵方向國家863攻關課題。2013年1月20日，福建龍凈環(huán)保股份有限公司自主研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的我國首臺燃煤電廠濕式電除塵設備在上海長興島第二發(fā)電廠1#爐一次成功投運，經(jīng)現(xiàn)場初步測試，出口粉塵排放濃度低于10mg/m3，遠低于國家最新《火電廠大氣污染物排放標準》中30mg/m3的要求。湖南益陽電廠的濕式電除塵改造工程于2013年初投入運行，通過監(jiān)測結果顯示，該裝置對脫硫后的煙氣中煙塵、石膏去除效率達86.4%，對液滴去除率為91.3%，PM2.5去除率達85%左右。目前西安熱工研究院有限公司、國電環(huán)境保護研究院、宜興化工成套設備有限公司等公司通過自主研發(fā)也擁有了該技術，浙江菲達環(huán)?？萍脊煞萦邢薰尽⒅心苎b備集團蘭州電力修造廠、浙江南源環(huán)境工程技術有限公司三家企業(yè)引進了日本三菱重工與日立的濕式靜電除塵器。

3.濕式電除塵器的應用前景分析

濕式電除塵器可以有效捕集PM2.5、SO3和重金屬，治霾效果得到業(yè)內(nèi)專家普遍認可。但是，國外進口濕式電除塵器的價格昂貴，濕式電除塵器的投入提高了我國電力企業(yè)經(jīng)濟成本。電力企業(yè)面對巨大的PM2.5環(huán)保壓力，迫切需要低成本、高效率的國產(chǎn)環(huán)保設備。據(jù)初步測算，國產(chǎn)化的濕式電除塵設備價格僅為進口設備或引進技術價格的50%左右。

濕式電除塵技術在國外燃煤電廠成功應用多年，在我國燃煤電廠的應用也已經(jīng)起步，結合國家近年來出臺的節(jié)能環(huán)保政策、企業(yè)逐步提高的環(huán)保意識和責任感以及國民對空氣質(zhì)量要求的重視，濕式電除塵器在未來可構成較大的市場需求，未來市場前景廣闊。

4.結語

根據(jù)國外濕式電除塵器的研究和應用表明，在濕式脫硫系統(tǒng)后布置濕式靜電除塵器可以有效地去除煙氣中的PM2.5粉塵、SO3、汞及其氧化物等污染物。同時根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有的濕式電除塵器性能研究和廢氣監(jiān)測情況，濕式電除塵器對煙氣中的PM2.5粉塵、SO3、汞及其氧化物等污染物的處理效果顯著，是解決霧霾現(xiàn)象的一項重要解決方案。該技術在國外燃煤電廠成功應用多年，在我國燃煤電廠的應用也已起步，結合國家的節(jié)能環(huán)保政策，在未來可構成較大市場需求，未來市場前景很廣闊。

參考文獻

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