大氣污染防治機械設備

劉巖 陶亮 張繼卓

摘要：近年來，為治理大氣污染，國家和地方各級政府陸續(xù)出臺相應政策和措施，對抗大氣質(zhì)量下行壓力。當前，電廠主要除塵設備干式靜電除塵器，由于反電暈和二次揚塵等問題，對于細微顆粒物的捕集效率很低，加之國內(nèi)燃煤性質(zhì)不穩(wěn)定，排放很難達到新標準。本文結合電除塵器在大氣污染防治中的應用進行分析。

關鍵詞：大氣污染；防治；機械設備

引言

濕式電除塵器很好的解決了上述問題，其水膜清灰方式代替了傳統(tǒng)的振打清灰，能夠有效脫除亞微米級顆粒物，實現(xiàn)超低排放。同時，濕式電除塵器能聯(lián)合脫除酸霧、SO3、Hg、重金屬及有機污染物二噁英等，消除煙囪“石膏雨”和“藍煙”現(xiàn)象，可作為煙囪前的最后一道把關。

一、濕式電除塵器應用中的特點分析

1.1濕式電除塵器在應用中的優(yōu)點分析

濕式電除塵器在應用于工程的過程中，其優(yōu)點體現(xiàn)在四個方面。

第一，濕式電除塵器的沖洗水在煙氣的洗滌上有一定的作用，能夠除去在煙氣當中的部分S03微液滴，盡管三菱與日立公司都沒有辦法對具體除去率進行提供，然而從國內(nèi)外的研究中可以看出，濕式電除塵器在S03的去除上有非常好的效果，在20%～25%左右。

第二，對于濕式電除塵器的布置來說，濕法脫硫之后的飽和煙氣當中具有一些水滴，其經(jīng)過高壓電場的過程中，能夠被捕獲，而且會被水沖洗走，如此一來，煙氣當中總攜帶水量有所減少，降低石膏雨形成的概率。

第三，就日本電廠的運行情況來看，濕式電除塵器能夠把進口煙塵的濃度由17.Smg/Nm3一直降到Smg/Nm3，該煙塵指的是PM2.5范圍中的微塵。可以看出，濕式電除塵器在工程中的運用，能夠除去PM2.5微塵。

第四，日本中部電力碧南電廠中的五臺機組在使用濕式電除塵器后，排放的濃度長期以來比較穩(wěn)定，比日本所制定的國家標準以及新國標要求都要低，可以看出，濕式電除塵器的使用能夠對有效降低煙氣當中的煙塵和與石膏雨微液滴。

2.2濕式電除塵器在應用中的缺點分析

濕式電除塵器在工程應用中具有一些不足，主要體現(xiàn)在四個方面。

第一，濕式電除塵器的沖洗水運用的是閉式循環(huán)，然而由于水中的含塵量不斷增加需要不斷補入原水，排出廢水，其中的廢水量和煙氣中的含塵量是線性關系，在一定程度上增加量脫硫系統(tǒng)水平衡的難度；

第二，對于濕式電除塵器來說，其在布置脫硫系統(tǒng)之后，循環(huán)水箱與水泵等都可以在電除塵器的下部進行布置，這就需要占用爐后設備的位置，尤其是在老機組的改造方面，因為可供改造的場地非常有限，因此，對于場地的布置是將成為一個非常困難的問題；

第三，濕式電除塵器在當前國內(nèi)一些大型的燃煤機組上并沒有過多的應用，其對于我國脫硫系統(tǒng)后粉塵濃度比較高的現(xiàn)狀（粉塵主要是指石膏，可能是脫硫塔中的除霧器不能達到設計要求），在適應性上還需要進行應用檢驗；

第四，濕式電除塵器盡管原理與結構不是特別復雜，然而由于陽極板與芒刺線個噴嘴等和煙氣有接觸的部件，運用了比較多的耐蝕性不銹鋼的材料；

此外，這一技術并沒有實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，因此單個產(chǎn)品在技術成本上非常高，設備的投資費用明顯比普通的靜電除塵器要高，與此同時，在設備運行的過程中，不只有除塵器自身的電量消耗，輔助性的循環(huán)水泵也會對電量有所消耗，沖洗水當中所添加的NaOH溶液會提高一定的運行成本，噴嘴更換與泵維護也增加了額外成本投入，所以，濕式電除塵器在總體運行成本上比較高。

二、濕式電除塵器的制造商和其應用情況

在20世紀初期，濕式靜電除塵器就已經(jīng)開始運用于硫酸與冶金工業(yè)的生產(chǎn)過程中，在20世紀80年紀初期，國外很多燃煤電廠開始運用濕式電除塵器，主要目的是對脫硫后的煙氣當中的粉塵污染物進行去除，并且取得了非常好的效果。在日本的發(fā)展過程中，濕式電除塵器已經(jīng)有了30年以上的應用歷史。

從相關研究中可以看出，現(xiàn)階段專業(yè)設計濕式電除塵器的生產(chǎn)廠商并沒有太多，在美國有美國巴布科克&威爾科克斯公司，在日本有三菱重工與日立公司；截至目前，我國的這項技術還比較落后。日立的濕式電除塵技術和三菱重工是差不多一致的，只有在噴嘴型式以及布置方式和放電極形式等方面有所不同，最大不同之處是極間距比較小為300mm（三菱為400mm），且在對放電極實施水沖洗的過程中，需要斷電（三菱為連續(xù)的在線沖洗）。

三、濕式電除塵器在實際中的應用分析

現(xiàn)階段，為了符合新的火電廠污染物排放標準當中所提出的一些要求，對于經(jīng)常燃用煙煤的常規(guī)電廠配置的靜電除塵器來說，要求配置的是5電場干式除塵器；但是如果煙氣系統(tǒng)當中設置濕式電除塵器的，除塵的配置可以采用：4電場干式除塵器和1電場濕式電除塵器。僅僅只從靜電除塵器除粉塵的角度去分析，雖然其電場數(shù)是相同的，然而除塵效率上是不同的，對于后者來說，要比前者更高，主要原因是后者具有除去微細粉塵出去的功能。運用后者，非常容易滿足粉塵排放的濃度要求，主要表現(xiàn)在三個方面。

3.1布置分析

按照濕式電除塵器以及前后煙道的布置中的所有要求，一般而言，濕式電除塵器布置在吸收塔后煙囪之間。所以，爐后非常有需要對布置場地進行增加，對百萬機組中的每臺機組，需要增加約2500m2的場地。對于水處理系統(tǒng)，一般布置在濕式電除塵器的下方，基本不會增加場地。

3.2系統(tǒng)分析

增加濕式電除塵器后，其對于系統(tǒng)有一定的影響，其中第一影響的是水處理系統(tǒng)。在濕式電除塵中的沖洗水系統(tǒng)中，主要有：循環(huán)水箱和循環(huán)水泵以及廢水箱與廢水泵，還有堿液箱和加堿泵，濾網(wǎng)與原水供應管道等。在百萬機組中的每臺機組當中，都要增加約為42t/h的補水量；第二影響主要是指煙道的長度與煙氣系統(tǒng)中的阻力，在百萬機組中的每臺機組當中都要對煙氣系統(tǒng)增加的阻力約400Pa。

3.3環(huán)保分析

在煙氣系統(tǒng)當中對濕式靜電設備進行設置，其除塵器效果是比較明顯的，能夠有效除去吸收塔后細小的粉塵以及一些吸收塔當中所排出的水分與石膏，還能夠有效減少石膏雨，特別是比較適合電廠周圍具有敏感設施的電廠。

四、結束語

綜上所述，濕式電除塵器的應用，可以有效地減少煙氣當中污染物的排放，特別是對于石膏液滴和酸霧以及有毒的重金屬和PM10，特別是PM2.5的微細粉塵的消除上，具有非常好的脫除效果，對于現(xiàn)階段已投入運行當中的電廠普遍存在脫硫吸收塔除霧器效果不好，石膏雨污染等都有比較明顯的優(yōu)化效果，比較適合于電廠周圍具有敏感區(qū)域的電廠。

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