環保除塵工藝分析

項營 艾羽 劉維超

摘 要：在如今低碳經濟下，電廠為了實現經濟與環境的協調發展，就要使用針對性的措施對煙塵造成的污染進行治理。分析研究了低碳經濟環境下的燃煤電廠除塵技術。

關鍵詞：環保;除塵;工藝技術

引言

要想解決能源與環保的問題，首先就要控制燃煤中碳氧化物（碳和碳的氧化物，燃煤過程中釋放的廢氣）及SO2的排放。因此，本文就以低碳經濟為基礎，研究除塵技術在燃煤電廠中的應用。

一、燃煤電廠中的除塵技術

在除塵方面使用最為廣泛的除塵器是高性能機械除塵器、靜電除塵器以及高性能阻擋式過濾器三種形式。

（1）高性能機械除塵器是利用粉塵離心慣性力的差異性將其進行沉淀，以達到除塵的目的。優點是設備建設成本低，但是除塵效果僅限于粉塵粒度在5～10μm以上的粒子，所以目前高性能機械除塵器適用于氣體預處理階段。

（2）靜電除塵器在高溫高壓環境下的除塵效率較高，通常可以達到90%～99.6%。捕獲粉塵的平均粒徑為6μ m，現階段我國采用的是3～5級靜電場除塵，能夠達到較為理想的凈化效果。

（3）高性能阻擋式過濾器是用過濾的方式進行除塵，目前主要有顆粒床過濾、金屬網過濾以及陶瓷過濾三種。其中顆粒床過濾器的除塵效率高達99%，壓降4～8k P a，能過濾10μ m以上的粒子，但在高溫環境下容易造成顆粒床阻塞;金屬網過濾器是利用特殊金屬纖維編織成過濾網，除塵效果會受到材質的影響;陶瓷過濾器按照其結構形式可以分為纖維帶式、織狀、燭狀、交叉流式。按照陶瓷材料又可以分為剛性陶瓷過濾器、柔性陶瓷過濾器。燭狀、交叉流式以及蜂房式過濾器屬于剛性陶瓷過濾器形態固定但是除塵效率可以達到99%，適用于溫度在260～1093℃、壓力強在3.0～10M P a的高溫高壓條件。纖維帶式和織狀過濾器屬柔性陶瓷過濾器可以改變形態，袋式除塵器的效率高達99%以上，能除去約95%的0.2μm的塵粒。

二、濕式電除塵技術

2.1濕式電除塵器的工作原理

濕式電除塵器主要是采用電場的空間進行直流負高壓的傳輸，此時空間內的氣體會產生電離，在煙氣中液滴和微小的顆粒被附著在一起，從而將污染物顆粒捕捉，然后將其放置到自動收塵板中，將粉塵顆粒集中收集。干式靜電除塵器通過對灰塵振動的方式，將其收集起來，濕式電除塵器主要將煙氣中的液滴顆粒捕捉在一起，放置到收塵極表面，從而形成溢流的狀態，借助合理的沖洗方式，將粉塵及時的收集在灰斗中。這兩種技術存在差異，其煙氣存在差異，干式電除塵器的煙氣濕度非常第，但是溫度很高。濕式電除塵器的煙氣濕度非常大，而且產生很多液滴。

結合技術類型的差異，在濕式電除塵器的陽極板中會設置噴水系統，將水霧直接噴射到電極中。水霧在放電極中發生霧化反應，電力場發揮作用，確保水霧和粉塵顆粒粘著在一起，將濕化的顆粒凝結，最后電力場發揮其驅動效果，將粉塵顆粒收集起來。水霧在收塵極中，其表面會形成一層優質的水膜，將收集起來的粉塵沖到灰斗后將粉塵排出。也有的濕式電除塵器不軍備噴水系統，其煙氣中的水分處于飽和狀態，那么將水霧集中在收塵極中，在水霧的表面還是會形成水膜，將粉塵清除。要確保運行效果，應該定期對沖刷系統進行噴水操作。

2.1濕式電除塵器的結構和材料

（1）結構設計。濕式電除塵器按照形式差異，分成板式濕式電除塵器和管式濕式電除塵器。前者的集塵極是板狀，可以產生水膜，而且電暈線非常均勻，在各個極板之間都能分布電暈線，可以對流動的煙氣及時處理。后者的集塵極是呈現管狀分布排列的，但是其在處理煙氣中存在一定局限性，其只能處理垂直方向流動的煙氣。在除塵的效率不存在很大差異的情況下，而且電極的長度不存在差異，管式電除塵器可以實現更大的煙氣流動速度。在除塵效率不存在很大差異的情況下，管式電除塵器干燥的速度小，因為其干燥面積明顯小于板式電除塵器。在管式電除塵器設計中，煙氣流不僅僅可以垂直向上，而且還能垂直向下。在設計中，如果設計垂直向上的煙氣流，那么煙氣是從電除塵器的底部開始上升，在設備的底部就應該安裝沖洗噴嘴，從而形成向上噴射的方式，在電場的上方會形成垂直向下的噴射噴嘴。如果將煙氣流設置成垂直向下的方式，那么煙氣是從電除塵器的上方進入，垂直向下流動。沖洗噴嘴一般在除塵器的上部設置，并且垂直朝下噴射，順著煙氣流動的方向噴射。

（2）材料選擇。很多濕式電除塵器一般是在氣體溫度飽和得到情況下運作，在混合氣體中，氧氣的濃度非常大。為了提升除塵器的性能和壽命，防止其中的零部件發生強烈的腐蝕，在材料的選擇中，應該結合實際情況。如果氣體中氧的含量不是很大，應該選擇A36碳鋼作為電除塵器的材料，采用抗菌劑進行液體回路的處理，將細菌及時清除。如果細菌不能及時清理，就會導致其對碳鋼產生嚴重的腐蝕問題，導致零部件頻繁更換，除塵器使用中會產生浪費。在進行濕式電除塵器的外部和內部構造設計中，應該注意以下幾個問題。

其一，在外部構造設計中，一般是采用碳鋼材料作為原材料，并且材料要具有內襯保護，防止外部結構在外界復雜的環境下發生腐蝕，在外部構造的表面可以涂抹一層防腐材料。為了對采購成本和制造成本進行合理的控制，要對濕式電除塵器的內部結構進行合理設計，其中材料的選擇非常重要。濕式電除塵器設計的成本會存在差異，如果其工作負荷較大，那么成本也比較高，而且不同的環境對材料的耐腐蝕性要求也不同。所以選擇合適的濕式電除塵器的內部材料應該結合多種因素，為了有效的防止電腐蝕和裂縫腐蝕的產生，在設計中，要對工藝氣體進行分析，并且分析沖洗液中氯化物的含量。

2.3濕式電除塵器得到布置形式

在國外的燃煤電廠中，一般是采用濕式電除塵器，其布置形式不外乎有三種。其一，采用獨立布置的方式，沿著水平方向進行設計。其二，采用獨立布置的方式，采用垂直布置方式。其三，在垂直方向布置，并且形成一體化的設計。前兩種設計方式需要有與之匹配的空間，最后一種布置方式是常見的方式，這種布置方式的成本可以得到控制，而且不會占據較大的空間。通過一體化的設計，其可靠性可以得到保障，而且不需要使用活動內件，酸液的收集系統也設計的非常簡單，采用清水噴霧系統清洗的方式，可以將使用過的水循環利用。

三、對典型工藝的適應性研究

其一，不同的材料具有不同的電氣特征。不同材料制作的極板，在潮濕的環境下接入高壓，對其電氣特性進行分析，發現其特性存在很大的差異。金屬極板的電氣性能明顯好于非金屬電氣極板，導電玻璃鋼極板的電氣性能隨著材料電阻的變化而發生變化。

其二，不同材料的抗電蝕性能存在很大的差異。在溫度相同的情況下，在長時間的耐電弧沖擊下，對不同材料的福安特性能進行分析。發現金屬極板的抗電蝕性能更好，隨著導電性能的提升，抗電蝕性能同時也在提升。

其三，對不同材料的抗結垢性能進行分析。發現金屬極板不容易結構。導電玻璃鋼極板容易結垢，而且非常難清洗。在對不同材料的抗腐蝕性能進行分析后，發現不銹鋼的抗腐蝕性能非常好，可以在設備的制造中大量應用。

四、結束語

目前，微細顆粒物（PM2.5）是大氣環境的最主要的污染物之一。濕式電除塵器可以高效捕集對環境和人體危害巨大的微細顆粒物，因而越來越多的電廠使用濕式電除塵器來控制總顆粒物的排放量，可以預見的是，伴隨著對環境保護要求的持續提高，濕式電除塵器的應用也會越來越普遍。

參考文獻：

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