淺談輸煤系統濕式電除塵器的應用

羅冰麗（福建衛東環保科技有限公司,福建　龍巖　364000）

淺談輸煤系統濕式電除塵器的應用

羅冰麗
（福建衛東環保科技有限公司,福建龍巖364000）

摘要：從濕式電除塵器的結構與原理上出發，對濕式電除塵器進行技術經濟的比較，論證了濕式電除塵器具有結構簡單、除塵效率高、維護量小等優點，具有很大的工業應用潛力。

關鍵詞：輸煤系統；濕式電除塵器；除塵效率

1　引言

近年來，我國中東部地區發生了有史以來規模最大、持續時間最長的霧霾天氣，嚴重影響人類健康和生態系統。霧霾天氣的形成與一次細顆粒物ΡM2.5的排放及環境空氣中二次細顆粒物的形成密切相關[1]。我國“多煤、少油、缺氣”的資源稟賦決定了燃煤發電仍將是中長期主要的發電方式，目前采用輸煤系統干式電除塵器并取得較好的除塵效果。但近年來由于國內電煤供應緊張，大量使用褐煤和印尼、越南等國的煤炭，使得干式電除塵器內部時常發生自燃和爆炸，嚴重影響除塵器的安全使用，同時國家出口排放標準從150g/m3提高到50g/m3，干式電除塵器已很難滿足國家排放的要求。輸煤系統濕式電除塵器是針對上述問題研制開發出的新型除塵器，解決了除塵器內部煤粉塵自燃和爆炸的問題，并具有超高的除塵效率。

2　濕式電除塵器的原理及效果

輸煤系統濕式電除塵器主要由前置預處理裝置、正負極電場系統、噴霧系統、水位控制系統、保溫絕緣系統、給水系統、排污裝置和整機控制系統組成。

管道將含塵氣體引入前置預處理裝置，通過前置預處理裝置上的噴口把含塵氣體噴入前置預處理裝置水箱的水中并產生大量氣泡，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%的微細粉塵和氣體沖擊產生的大量水霧通過前置處理裝置出口管道進入濕式電除塵器。從前置預處理裝置進入電除塵的大量水霧和電除塵器頂部噴霧系統噴出的水霧在電場中荷電后，在電場力的作用下吸附在極板上形成水膜。進入電除塵器的細微粉塵在電場中荷電后，在電場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。進入灰斗的含塵水會順著船型灰斗流入前置預處理裝置的水箱。前置預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排出。

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

3　濕式除塵器的技術經濟分析比較

除塵設備的發展己有一百多年的歷史，許多國家研發了多種不同的除塵設備[2]。輸煤系統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]。

根據各種除塵器適應的煤種、周邊環境和工藝系統的設置不同，其技術經濟比較如下：

在技術方面，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%，運行總耗功率為12.05kW，揮發分適應范圍寬且無比電阻要求，對于高揮發份煤粉的自燃、爆炸治理是最有效的，在維護方面工作量少，對運行管理的技術要求不高,但冬季需防凍，而干式電除塵器除塵效率才達到99.5%，適用于可燃基揮發份小于46%，煤塵比電阻在104～1012Ω·cm，無法使用在高揮發份煤粉工況下；布袋除塵器的壓力損失、總耗功率比較大，運行維護工作量較大，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，出口排放很難達標，效率較低，且需要定期對設備進行清理。

在經濟方面，處理風量為20000m3/h的煤粉塵，濕式除塵器前期投入的設備總價為40萬元，運行中所需的電費為1.5萬元/年，水費為0.3萬元/年，年總運行維護費用1.8萬元/年，總投入費用（含一年維護）為44.2萬元；而干式電除塵器、布袋式除塵器、水浴式除塵器總投入費用（含一年維護）分別為49.5萬元、45.2萬元、43.9萬元。

4　濕式除塵器的應用

濕式電除塵器在國內已廣泛運用于冶金行業、硫酸工業，是一項成熟技術，但濕式電除塵器在輸煤系統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構上差異不大，可以用該技術對目前在用的幾千臺輸煤系統干法電除塵器進行改造，而且改造費用不高，通過改造可以使這幾千臺輸煤系統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燃煤機組于1999年10月投入運行，設計效率為98%，由于國家排放要求的提高，已無法滿足要求。2014年1月在原有設備的基礎上改造為濕式電除塵器并于當年3月投入運行，經權威機構檢測，除塵效率達99.85%，出口濃度為6.6mg/m3。目前國內一些電廠正在實施電除塵器改造，其中包括容量為300MW、600MW等級的機組。

濕式電除塵器維護量小，且結構簡單、占地面積小，還可在鋼鐵、化工、建材和港口等行業中的推廣應用。

5　結論

濕式除塵器是利用液體來凈化氣體的裝置,具有結構簡單、造價低、適于捕集各種非纖維性粉塵等優點,解決了除塵器內部煤粉塵自燃和爆炸的問題，并具有超高的除塵效率，可廣泛應用于火電廠、煤碼頭、煤礦等輸煤系統，具有很大的工業應用潛力和廣闊市場前景。

參考文獻:

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

[2]稽敬文.除塵器[M].北京:中國建筑工業出版社,1981:179-196.

[3]張設計.煤礦地面膠帶轉運系統的粉塵治理實踐[J].礦業安全與環保,2006,33(05):56-59．

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