淺談?shì)斆合到y(tǒng)濕式電除塵器的應(yīng)用

羅冰麗（福建衛(wèi)東環(huán)保科技有限公司,福建　龍巖　364000）

淺談?shì)斆合到y(tǒng)濕式電除塵器的應(yīng)用

羅冰麗
（福建衛(wèi)東環(huán)?？萍加邢薰?福建龍巖364000）

摘要：從濕式電除塵器的結(jié)構(gòu)與原理上出發(fā)，對(duì)濕式電除塵器進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較，論證了濕式電除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、除塵效率高、維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的工業(yè)應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng)；濕式電除塵器；除塵效率

1　引言

近年來(lái)，我國(guó)中東部地區(qū)發(fā)生了有史以來(lái)規(guī)模最大、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的霧霾天氣，嚴(yán)重影響人類健康和生態(tài)系統(tǒng)。霧霾天氣的形成與一次細(xì)顆粒物ΡM2.5的排放及環(huán)境空氣中二次細(xì)顆粒物的形成密切相關(guān)[1]。我國(guó)“多煤、少油、缺氣”的資源稟賦決定了燃煤發(fā)電仍將是中長(zhǎng)期主要的發(fā)電方式，目前采用輸煤系統(tǒng)干式電除塵器并取得較好的除塵效果。但近年來(lái)由于國(guó)內(nèi)電煤供應(yīng)緊張，大量使用褐煤和印尼、越南等國(guó)的煤炭，使得干式電除塵器內(nèi)部時(shí)常發(fā)生自燃和爆炸，嚴(yán)重影響除塵器的安全使用，同時(shí)國(guó)家出口排放標(biāo)準(zhǔn)從150g/m3提高到50g/m3，干式電除塵器已很難滿足國(guó)家排放的要求。輸煤系統(tǒng)濕式電除塵器是針對(duì)上述問(wèn)題研制開(kāi)發(fā)出的新型除塵器，解決了除塵器內(nèi)部煤粉塵自燃和爆炸的問(wèn)題，并具有超高的除塵效率。

2　濕式電除塵器的原理及效果

輸煤系統(tǒng)濕式電除塵器主要由前置預(yù)處理裝置、正負(fù)極電場(chǎng)系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、水位控制系統(tǒng)、保溫絕緣系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排污裝置和整機(jī)控制系統(tǒng)組成。

管道將含塵氣體引入前置預(yù)處理裝置，通過(guò)前置預(yù)處理裝置上的噴口把含塵氣體噴入前置預(yù)處理裝置水箱的水中并產(chǎn)生大量氣泡，使含塵氣體中的粉塵與水充分接觸，這樣就能使80-90%的顆粒較大的粉塵沉入水中，其余10-20%的微細(xì)粉塵和氣體沖擊產(chǎn)生的大量水霧通過(guò)前置處理裝置出口管道進(jìn)入濕式電除塵器。從前置預(yù)處理裝置進(jìn)入電除塵的大量水霧和電除塵器頂部噴霧系統(tǒng)噴出的水霧在電場(chǎng)中荷電后，在電場(chǎng)力的作用下吸附在極板上形成水膜。進(jìn)入電除塵器的細(xì)微粉塵在電場(chǎng)中荷電后，在電場(chǎng)力和水膜表面張力的作用下，牢牢吸附在水膜上，并隨水膜流入船型灰斗。進(jìn)入灰斗的含塵水會(huì)順著船型灰斗流入前置預(yù)處理裝置的水箱。前置預(yù)處理裝置水箱里的粉塵沉淀到水箱錐形底部形成水煤漿后由排污系統(tǒng)排出。

在干式電除塵器中主要有兩類粉塵容易逃逸，一是細(xì)微的低比電阻粉塵在極板上蛙跳式逃逸；二是細(xì)微的高比電阻粉塵很難荷電，或荷電后在末極電場(chǎng)極板上吸附，但不放電，積累到一定厚度發(fā)生反電暈逃逸。在濕式電除塵器中，細(xì)微的低比電阻粉塵在電場(chǎng)中荷電后，在電場(chǎng)力和水膜表面張力的作用下，牢牢吸附在水膜上，不可能產(chǎn)生蛙跳現(xiàn)象；細(xì)微的高比電阻粉塵在高濕的環(huán)境中比電阻會(huì)大幅下降，變得易于荷電和吸附，而且粉塵在水膜上根本不會(huì)發(fā)生反電暈。因此，輸煤系統(tǒng)濕式電除塵器具有超高的除塵效率，是ΡM2.5粉塵的“殺手”。

3　濕式除塵器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較

除塵設(shè)備的發(fā)展己有一百多年的歷史，許多國(guó)家研發(fā)了多種不同的除塵設(shè)備[2]。輸煤系統(tǒng)常用的除塵器一般為水浴式除塵器、布袋式除塵器、干式電除塵器和濕式電除塵器四種類型[3]。

根據(jù)各種除塵器適應(yīng)的煤種、周邊環(huán)境和工藝系統(tǒng)的設(shè)置不同，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如下：

在技術(shù)方面，濕式除塵器可去除0.001-5um粒徑的粉塵，壓力損失≦1000Ρа,除塵效率≧99.8%，運(yùn)行總耗功率為12.05kW，揮發(fā)分適應(yīng)范圍寬且無(wú)比電阻要求，對(duì)于高揮發(fā)份煤粉的自燃、爆炸治理是最有效的，在維護(hù)方面工作量少，對(duì)運(yùn)行管理的技術(shù)要求不高,但冬季需防凍，而干式電除塵器除塵效率才達(dá)到99.5%，適用于可燃基揮發(fā)份小于46%，煤塵比電阻在104～1012Ω·cm，無(wú)法使用在高揮發(fā)份煤粉工況下；布袋除塵器的壓力損失、總耗功率比較大，運(yùn)行維護(hù)工作量較大，需定期更換布袋和脈沖閥，適用于粉塵初始濃度小于15g/ m3且需要壓縮空氣源；水浴式除塵器只能去除大于5um以上粒徑的粉塵，出口排放很難達(dá)標(biāo)，效率較低，且需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清理。

在經(jīng)濟(jì)方面，處理風(fēng)量為20000m3/h的煤粉塵，濕式除塵器前期投入的設(shè)備總價(jià)為40萬(wàn)元，運(yùn)行中所需的電費(fèi)為1.5萬(wàn)元/年，水費(fèi)為0.3萬(wàn)元/年，年總運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用1.8萬(wàn)元/年，總投入費(fèi)用（含一年維護(hù)）為44.2萬(wàn)元；而干式電除塵器、布袋式除塵器、水浴式除塵器總投入費(fèi)用（含一年維護(hù)）分別為49.5萬(wàn)元、45.2萬(wàn)元、43.9萬(wàn)元。

4　濕式除塵器的應(yīng)用

濕式電除塵器在國(guó)內(nèi)已廣泛運(yùn)用于冶金行業(yè)、硫酸工業(yè)，是一項(xiàng)成熟技術(shù)，但濕式電除塵器在輸煤系統(tǒng)的使用尚處于示范及推廣階段[4]。

濕式電除塵器與干式電除塵器在結(jié)構(gòu)上差異不大，可以用該技術(shù)對(duì)目前在用的幾千臺(tái)輸煤系統(tǒng)干法電除塵器進(jìn)行改造，而且改造費(fèi)用不高，通過(guò)改造可以使這幾千臺(tái)輸煤系統(tǒng)干式電除塵器的安全性和除塵效率大幅提高。上海外高橋電廠1000MW燃煤機(jī)組于1999年10月投入運(yùn)行，設(shè)計(jì)效率為98%，由于國(guó)家排放要求的提高，已無(wú)法滿足要求。2014年1月在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上改造為濕式電除塵器并于當(dāng)年3月投入運(yùn)行，經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，除塵效率達(dá)99.85%，出口濃度為6.6mg/m3。目前國(guó)內(nèi)一些電廠正在實(shí)施電除塵器改造，其中包括容量為300MW、600MW等級(jí)的機(jī)組。

濕式電除塵器維護(hù)量小，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小，還可在鋼鐵、化工、建材和港口等行業(yè)中的推廣應(yīng)用。

5　結(jié)論

濕式除塵器是利用液體來(lái)凈化氣體的裝置,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、適于捕集各種非纖維性粉塵等優(yōu)點(diǎn),解決了除塵器內(nèi)部煤粉塵自燃和爆炸的問(wèn)題，并具有超高的除塵效率，可廣泛應(yīng)用于火電廠、煤碼頭、煤礦等輸煤系統(tǒng)，具有很大的工業(yè)應(yīng)用潛力和廣闊市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn):

[1]莫華,朱法華,王圣.火電行業(yè)大氣污染物排放對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)及減排對(duì)策[J].中國(guó)電力,2013,46(08):1-6．

[2]稽敬文.除塵器[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1981:179-196.

[3]張?jiān)O(shè)計(jì).煤礦地面膠帶轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的粉塵治理實(shí)踐[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2006,33(05):56-59．

[4]趙琴霞.濕式電除塵技術(shù)及其在電廠的應(yīng)用前景探討[J].電力科技與環(huán)保,2012,28(04):24-26．