濕式電除塵技術(shù)應(yīng)用與研究

常偉

摘要：目前電廠燃煤釋放的有害氣體是全球最大的污染來源，我國為了保護(hù)環(huán)境，保證環(huán)保工作的順利進(jìn)行把燃煤作為環(huán)境治理的重點(diǎn)項(xiàng)目。電力系統(tǒng)為了使空氣污染物的排放量降低，減少大氣污染注入巨資來改造這個(gè)項(xiàng)目，大量除塵設(shè)備被引進(jìn)到該項(xiàng)目中，其中電除塵器是眾多設(shè)備中使用最便捷、范圍最廣泛，除塵效果最好成本最低和沒有二次污染的技術(shù)和設(shè)備，目前在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用這一技術(shù)。

關(guān)鍵詞：溫式電除塵技術(shù)；電廠；應(yīng)用

1濕式除塵器概述

能夠強(qiáng)有力的粘合和控制空氣中復(fù)合污染物是這項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)，尤其是處理排放煙氣中的粘性的、微細(xì)的高比電阻粉塵酸霧和汞的效果非常理想。對污染物的高效復(fù)合控制是這項(xiàng)技術(shù)的突出特點(diǎn)，為了提供優(yōu)良的設(shè)備供國內(nèi)燃煤發(fā)電企業(yè)使用，我國不斷把國外先進(jìn)的濕式除塵器引進(jìn)到國內(nèi)是希望借助此技術(shù)降低復(fù)合污染物的排放率。目前控制WFGD和SC R產(chǎn)生的煙霧中酸霧和三氧化硫是濕式除塵器的主要功能。

2濕式電除塵器的工作原理和基本分類

2.1濕式電除塵器的工作原理

濕式電除塵器工作原理與常規(guī)干式電除塵器工作原理相似。其原理都是向電場空間輸送直流負(fù)高壓，通過空間氣體電離，煙氣中粉塵顆粒和霧滴顆粒荷電后在電場力的作用下收集在收塵極表面。其區(qū)別在于工作的煙氣環(huán)境不同，干式電除塵器工作煙氣環(huán)境是鍋爐排煙溫度狀態(tài)的煙氣，利用機(jī)械振打清灰的方式將收集到的粉塵去除，而濕式電除塵器工作煙氣環(huán)境基本是脫硫后的濕煙氣，利用在收塵極表面形成的連續(xù)不斷的水膜將粉塵沖洗去除。原理如圖1所示。

根據(jù)技術(shù)型式不同一部分濕式電除塵器在陽極板上部設(shè)有噴水系統(tǒng)，將水霧噴向放電極和電暈區(qū)，水霧在芒刺電極形成的強(qiáng)大的電暈場內(nèi)荷電后分裂進(jìn)一步霧化，電場力、荷電水霧的碰撞攔截、吸附凝并，共同對粉塵粒子起捕集作用，最終粉塵粒子在電場力的驅(qū)動(dòng)下到達(dá)收塵極而被捕集。噴出的水霧在收塵極上形成連續(xù)的水膜將收集的粉塵沖刷到灰斗中排出。也有一部分濕式電除塵器不設(shè)置水膜形成的噴水系統(tǒng)，利用飽和濕煙氣中收集下來的大量水霧滴在收塵極上形成連續(xù)不斷的水膜，將粉塵沖洗去除。只設(shè)置定期沖洗噴水系統(tǒng)，對收塵極和放電極進(jìn)行定期大水量沖洗，保證運(yùn)行效果。

2.2濕式電除塵器布置形式

濕式電除塵器的布置形式比較多，但是隨著時(shí)代的發(fā)展和現(xiàn)代工廠的完善，許多布置形式已被逐步淘汰，現(xiàn)在大多數(shù)燃煤電廠常見的布置形式有垂直煙氣流獨(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)整體式布置三種。第一，垂直煙氣流獨(dú)立布置。該布置的優(yōu)勢特點(diǎn)是易安裝、維修方便，是現(xiàn)代燃煤電廠比較認(rèn)可的一種布置形式。第二，水平煙氣流獨(dú)立布置。這種布置和干式電除塵器布置有相同之處，也是一種被電廠認(rèn)可并常用布置形式。前兩種布置相同之處在于都需要給其提供專門的空間，除此之外，水平煙氣流獨(dú)立布置需要進(jìn)行模式化的設(shè)計(jì)，這也是兩者的不同之處，一定程度上增加了設(shè)計(jì)的難度；第三，垂直煙氣流和WFGD系統(tǒng)整體式布置和前兩種布置形式相比較，該布置的優(yōu)勢很明顯如最小的使用成本、最小的占地面積等等，其最明顯的特點(diǎn)是其最為經(jīng)典的垂直布置方式，且采用的是頂置的WESP方式，這在很大程度上減少了內(nèi)部連接等結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在已經(jīng)成為一種應(yīng)用非常廣泛的布置形式。

3濕式電除塵器的發(fā)展現(xiàn)狀

濕式電除塵器自1907年被發(fā)明以來，被廣泛的應(yīng)用與各類工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，但其應(yīng)用于電力行業(yè)的時(shí)間較短并未發(fā)展成熟。隨著環(huán)保意識不斷深入人心，各發(fā)達(dá)國家為了有效的控制燃煤電廠在發(fā)電過程中造成的污染開始在電廠中利用濕式電除塵器。目前，美國、日本等發(fā)達(dá)國家都大量應(yīng)用了濕式電除塵器，電廠發(fā)電產(chǎn)生的污染煙氣中微細(xì)煙塵及石膏雨微液滴等都被高效去除。國內(nèi)工業(yè)自改革開放以來有了高效發(fā)展，但相對于發(fā)達(dá)國家，我國的工業(yè)仍較為落后，對于濕式電除塵器的研究起步較晚。目前，我國正大力推廣濕式電除塵器的使用及研究，濕式電除塵技術(shù)在國內(nèi)電廠中具有良好的發(fā)展前景。

4濕式電除塵器在電廠的應(yīng)用前景

總結(jié)國內(nèi)外對于濕式電除塵技術(shù)在電廠中的應(yīng)用及實(shí)踐過程，濕式電除塵器能夠有效去除煙氣中所含有的粉塵、酸霧以及汞等離子，也能有效去除PM2.5等大氣污染物，成為控制大氣粉塵污染的理想處理設(shè)備，對于改善環(huán)境污染有極大的作用。隨著我國關(guān)于粉塵以及多種污染物其排放進(jìn)行控制的法規(guī)不斷出臺，與此同時(shí)，科研人員對于濕式電除塵器也不斷有著更為深入的研究，濕式電除塵器在我國電廠中的應(yīng)用必然越來越廣泛。首先，導(dǎo)致大氣污染的主要原因是固體顆粒物，環(huán)保力度正在不斷加大，國內(nèi)對于這些污染顆粒物的治理重點(diǎn)仍是PM2.5。當(dāng)前普遍被采用的干式電除塵器效率較低，且除塵效果低于濕式電除塵器，因此，濕式電除塵技術(shù)必然成為主要的研究方向。目前較多的燃煤電廠采用SCR脫硝以及濕法脫硫，這些技術(shù)的利用都推進(jìn)了濕式電除塵器在電廠中的應(yīng)用，這是因?yàn)闈袷诫姵龎m器具有高效的捕集微細(xì)顆粒以及酸霧的能力。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，配置濕式電除塵器及WFGD的電廠其顆粒物捕集率達(dá)到了85%以上，三氧化硫吸收率為85%以上，將煙氣濁度大大降低至10%以下。最后，將濕式除塵器應(yīng)用到電廠發(fā)電過程中，有效解決了環(huán)保設(shè)備在更新上所具有的一些問題，獨(dú)立水平方式以及分體式的布置形式，將原有的除霧器用WESP替代，能有效捕集PM2.5細(xì)微粉塵顆粒及多種污染物，同時(shí)也有效的解決了石膏雨的問題。

結(jié)語

濕式電除塵器系統(tǒng)工藝成熟，在國外有廣泛應(yīng)用。近年來，隨著國內(nèi)環(huán)保要求的日益提高越來越多的電廠開始采用濕式電除塵工藝，以應(yīng)對嚴(yán)格的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。濕式電除塵器除可以捕集粉塵外對于氣溶膠、汞、重金屬等也有一定的收集效果。因此，濕式電除塵技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用前景廣泛。