濕式靜電除塵器及其在燃煤電廠中的應(yīng)用

董洪喜

摘 要： 在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢(shì)下，各行業(yè)發(fā)展過程中對(duì)電能的需求量不斷增加。當(dāng)前我國發(fā)電體系中燃煤電廠所占比例較大。在火力發(fā)電中會(huì)排入出大量的燃煤煙氣，其中含有的可吸入性粉塵會(huì)對(duì)人體的健康帶來較大的危害。針對(duì)于這種情況，濕式靜電除塵器在燃煤電廠中進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)?xì)顆粒粉塵進(jìn)行有效捕集，使燃煤電廠排放的煙氣能夠滿足現(xiàn)行國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞： 濕式靜電除塵器;特點(diǎn);粉塵;濕法脫硫

濕式靜電除塵器與傳統(tǒng)的干式除塵器在針對(duì)于粉塵捕集原理上相同，但其是在直流高電壓作用在金屬放電極，使周圍氣體電離。粉塵、氣溶膠等電場(chǎng)中荷電并在電場(chǎng)力作用下向集塵極運(yùn)動(dòng)，采用噴淋噴霧泵揚(yáng)水的方式在極板表面形成水膜來對(duì)塵層及霧粒進(jìn)行清除，并將濁液排入到污水循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過濾后排除泥漿，過濾后的清水通過處理后循環(huán)利用。因此利用濕式靜電除塵器可以有效的去除掉細(xì)微粉塵、酸霧及其他氣溶膠物質(zhì)，將其與濕法脫硫相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)多種污染物的超低排放。

1濕式靜電除塵器的特點(diǎn)

濕式靜電除塵器利用濕式清灰的方法可以有效的避免捕集的粉塵出現(xiàn)飛揚(yáng)的現(xiàn)象，具有較高的除塵效率。由于在除塵過程中存在腐蝕、污泥和污水等的處理問題，因此只在氣體含塵濃度較低時(shí)及含塵效率要求較高時(shí)才會(huì)采用濕式靜電除塵器。在濕法脫硫后，再利用濕式靜電除塵器，可以有效的保證除塵效率的高效性和穩(wěn)定性，而且在具體應(yīng)用過程中，濕式靜電除塵器的除塵效率不會(huì)受到煤種和煙灰特性的影響，能夠?qū)穹摿蚝蟮臍馊苣z有效去除，并有效的控制排放濃度。濕式靜電除塵器作為精處理的除塵環(huán)保設(shè)施，主要用其來解決酸霧、微塵和氣溶膠，實(shí)現(xiàn)煙塵的超低排放，實(shí)現(xiàn)高效率去除微塵，對(duì)于SO3酸霧的形成能夠起到有效的抑制作用。通過濕式靜電除塵器內(nèi)部的噴淋和噴霧加濕后，SO3酸霧的粒徑會(huì)增大，被收集在極板上，被水稀釋，能夠達(dá)到較高的去除率。

2濕式靜電除塵器在燃煤電廠中的布置形式

當(dāng)前大部分燃煤電廠中在使用濕式靜電除塵器過程中，主要以三種布置形式為主，即垂直煙氣流獨(dú)立布置、水平煙氣流獨(dú)立布置和垂直煙氣流和WFGD系統(tǒng)整體式布置。采用垂直煙氣流獨(dú)立布置時(shí)，易于安裝和維修便利，但采用這種形式時(shí)需要提供專門的布置空間。水平煙氣流獨(dú)立布置形式也需要提供專門的空間，同時(shí)還要進(jìn)行模式化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)難度增加。垂直煙氣流和WFGD系統(tǒng)整體式布置其使用成本最少，占地面積較小，采用頂置的WESP方式，有效的減少了內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)和簡化了系統(tǒng)的運(yùn)行方式，在當(dāng)前燃煤電廠布置形式應(yīng)用十分廣泛。在實(shí)際燃煤電廠選擇濕式靜電除塵器布置形式時(shí)都需要考慮較多的因素，如要對(duì)除塵效率和成本核算進(jìn)行考慮。在具體選擇時(shí)還要考慮到技術(shù)、結(jié)構(gòu)材料等因素。由于整體布置濕式電除塵器具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅維護(hù)人員工作量下降，酸處理系統(tǒng)得以優(yōu)化，還能夠降低煙囪內(nèi)襯費(fèi)用，簡化運(yùn)行程序等。但在實(shí)際選擇時(shí)也需要考慮到整體式濕式靜電除塵器和獨(dú)立式濕式靜電除塵器的檢修維護(hù)難易程度。整體式濕式靜電除塵器位于脫硫塔上部，檢修維護(hù)難度較大，獨(dú)立式濕式靜電除塵寬得多檢修維護(hù)更便捷。因此各燃煤電廠要根據(jù)自身的實(shí)際情況，綜合多種因素進(jìn)行考慮來選擇適宜的濕式靜電除塵器布置形式。

3濕式電除塵器在燃煤電廠中的應(yīng)用

目前，國內(nèi)燃煤電廠鍋爐尾部現(xiàn)有的煙氣治理流程一般是有脫硝、除塵、脫硫組成，煙氣經(jīng)濕法脫硫后直接進(jìn)入煙囪。其中脫硝脫除NOX，除塵器脫除煙塵，濕法脫硫脫除SOX。然而脫硝設(shè)備工作時(shí)，在催化劑的作用下，伴有SO2轉(zhuǎn)化為SO3的副反應(yīng)，使煙氣中SO3的含量增加。作為脫硝還原劑注入煙氣中的NH ，在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生部分逃逸。而濕法脫硫，通過脫硫漿液的洗滌作用可脫除煙氣中的部分顆粒物;由于存在脫硫漿液霧化夾帶、脫硫產(chǎn)物結(jié)晶析出，也會(huì)形成PM2.5。脫硫塔對(duì)SO3的去除率很低，進(jìn)入煙囪的濕煙氣處于酸露點(diǎn)以下，其冷凝液對(duì)煙囪造成腐蝕，導(dǎo)致煙囪風(fēng)向的下游經(jīng)常出現(xiàn)“酸雨”、“石膏雨”等現(xiàn)象，或是有煙尾的“藍(lán)煙”現(xiàn)象。濕式靜電除塵中，放電極電子較易溢出，水霧被進(jìn)一步細(xì)化，使電場(chǎng)中存在大量帶電霧滴，大大增加亞微米粒子碰撞帶電的幾率，而帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度是布朗運(yùn)動(dòng)的數(shù)十倍，這大幅度提高了亞微米粒子向集塵極運(yùn)行的速度，可以在較高的煙氣流速下，捕獲更多的微粒。煙氣中的SO3在205℃以下時(shí)，主要以H2SO4的微液滴形式存在，其平均直徑在0.4μm以下，濕式靜電除塵器對(duì)亞微米顆粒的高捕獲率，可對(duì)SO3的微液滴起相同作用。濕式電除塵器獨(dú)特的工作環(huán)境決定了它能夠高效地脫除亞微米級(jí)別的粉塵、霧滴，除塵效率最高可達(dá)到99.9%以上。

濕式電除塵器作為控制燃煤煙氣PM2.5非常有效的設(shè)備，對(duì)PM2.5的去除效率高于95%，粉塵排放濃度低于5mg/Nm3。在燃煤電廠中應(yīng)用濕式靜電除塵器能大幅地降低粉塵的排放量，減少PM2.5的排放，降低霧霾天氣的幾率，從而極大地緩解空氣污染。

濕式電除塵器的性能不受粉塵比電阻和煤灰性質(zhì)的影響，內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件，沒有振打清灰引起的二次揚(yáng)塵，WESP采用獨(dú)特的噴淋系統(tǒng)，配置科學(xué)，參數(shù)合理，水膜分布均勻，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效清灰，通過科學(xué)噴淋實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。因此，性能穩(wěn)定，高效，運(yùn)行可靠，對(duì)PM2.5和SO3有很高的脫除效率，是濕法脫硫后最終環(huán)保把關(guān)的最佳設(shè)備。

4濕式靜電除塵技術(shù)在電廠的應(yīng)用前景

現(xiàn)在無論是國內(nèi)還是國外，各燃煤電廠對(duì)濕式電除塵器的使用都較為普遍。經(jīng)過各國的實(shí)踐證明，該電除塵器有去除煙氣中的粉塵、酸霧等重金屬離子和有害大氣污染物等良好作用，到目前為止是最理想的治理大氣粉塵污染的終端精處理技術(shù)裝備。首先，固體顆粒物是大氣污染物的重點(diǎn)，我國顆粒物的處理重點(diǎn)在細(xì)微顆粒物，也就是PM2.5，就目前來看，干式電除塵器的效率相對(duì)來說比較低，這也從一定程度上給濕式電除塵技術(shù)的大力研發(fā)奠定良好的基礎(chǔ);其次，當(dāng)前SCR脫硝和濕法脫硫技術(shù)在燃煤電廠中的使用面在逐步增大，這給濕式電除塵技術(shù)的應(yīng)用提供更多的機(jī)會(huì)，有關(guān)的試驗(yàn)證明，配置有WESP和WFGD的電廠對(duì)顆粒物的吸收率在80%以上，對(duì)SO3的吸收率在85%以上，并且可以使煙氣渾濁度下降到10%以下;最后，濕式電除塵器的普遍使用，可以有效解決環(huán)保設(shè)備更新的問題。

5結(jié)束語

近年來國家對(duì)于環(huán)境保護(hù)工作十分重視，通過在燃煤電廠中應(yīng)用濕式靜電除塵器，可以有效的實(shí)現(xiàn)電廠粉塵的超低排放，有效的解決酸雨、石膏雨和藍(lán)煙等問題，不僅降低了燃煤電廠煙氣排放對(duì)空氣帶來的污染，而且也有利于燃煤電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展，具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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