濕式電除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用淺析

肖煌龍

摘 要：干式電除塵器對燃煤電廠煙氣中粉塵的脫除已有很不錯的效果，而濕式電除塵器（以下簡稱“濕電”）在除塵設(shè)備中最突出的特點便是對硫酸霧、細微粉塵、重金屬等污染物有很好的聯(lián)合脫除效果，且能實現(xiàn)末端煙氣排放濃度小于5 mg/m3。現(xiàn)介紹國內(nèi)外幾類主要濕電的工藝，結(jié)合近幾年臥式金屬平板式濕電在燃煤電廠成功投運的案例，說明了濕電在燃煤電廠中具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠;濕電;應(yīng)用前景

0 ? ?引言

大氣污染是我國城市主要環(huán)境問題，作為燃煤大國，大量的工廠廢氣排放嚴重影響著大氣環(huán)境質(zhì)量以及人們的生產(chǎn)生活。隨著大氣污染排放標準日益嚴苛，人們對除塵設(shè)備有了更高的要求。當前在燃煤電廠中，除塵主要依賴脫硝后的除塵器進行，而目前市面上提高除塵器效率的技術(shù)多種多樣，如低溫除塵技術(shù)、高頻電源除塵技術(shù)等，大部分除塵技術(shù)的效率能使固體顆粒的排放濃度降低到20 mg/m3左右。為了對細微粉塵進行捕捉，有些工廠采用濕法脫硫的裝置進行除塵，但因廠內(nèi)的煙氣整體溫度降低、濕度增大等原因，產(chǎn)生了較多的煙羽，其液滴攜帶著粉塵、石膏等顆粒物進入煙囪，致使燃煤電廠周邊產(chǎn)生了石膏雨。要減少燃煤電廠固體顆粒的排放，消除石膏雨現(xiàn)象，就必須解決顆粒物的捕集問題，而濕電能夠在脫硫裝置上極為有效地捕集固體顆粒，其也因此得到了普及應(yīng)用[1]。

1 ? ?濕電在國外燃煤電廠的應(yīng)用

1.1 ? ?濕電在日本的應(yīng)用

20世紀90年代，日本提出了地方環(huán)保法規(guī)對污染廢氣進行排放控制。在1991—1993年，日本三菱公司分別建成了3個濕電。1997年，低溫除塵技術(shù)也在日本研發(fā)成功，并且投入到Haramachi電廠使用，這也就意味著采取低溫電除塵技術(shù)以及對于煙塵的處理系統(tǒng)與其他工藝進行組合也能夠在一定程度上將廢氣排放的濃度控制在5 mg/m3。1997—2009年，日本便一直以這種方式對廢氣進行協(xié)同處理。當時，為了應(yīng)對當?shù)卣岢龅膶U氣處理的更高要求，日本公司在此前的基礎(chǔ)上提出了低溫電除塵器、脫硫設(shè)備與濕電聯(lián)合運行的方式來進一步處理廢氣，并于2009年、2010年在碧南電廠開始實施。

1.2 ? ?濕電在美國的應(yīng)用

21世紀初，美國提出了廢除顆粒物（PM10）年均值的要求，并且還要求收緊PM2.5的控制值，同時還在本國的燃煤電廠安裝了8臺濕電，且每一個電廠的煙氣處理技術(shù)都不相同，如布袋除塵器+濕法脫硫系統(tǒng)+濕電，脫汞+電除塵器+布袋除塵器+濕法脫硫系統(tǒng)+濕電，電除塵器+濕法脫硫系統(tǒng)+濕電等[2]。美國燃煤電廠濕電的應(yīng)用特點在于，主要面向的是燃燒中硫煤以及高硫煤的火電機組，從而解決工廠藍煙的問題。

2 ? ?濕電主要種類介紹

濕電不僅擁有除塵的效果，還能在一定程度上控制PM2.5、SO3及重金屬等污染物的排放。近年來，濕電發(fā)展越發(fā)迅猛，現(xiàn)有的常用濕電大致能夠分為以下幾種：

2.1 ? ?臥式金屬平板式濕電

這種濕電技術(shù)較為成熟，主要以日本三菱和日立公司為典型代表，我國所用的這種形式的濕電也大多是從日本引進的。這種濕電不僅擁有較好的穩(wěn)定性，其除塵效率也相當可觀。

金屬平板式濕電的主要運轉(zhuǎn)流程雖與干式電除塵器相似，但金屬平板式濕電主要是在極板之間形成水霧，水霧與煙塵相融合之后，能夠更好地被電除塵器捕集。不同于干式電除塵器的振動清灰，臥式濕電采用的是更加干凈的水霧清灰方式，在極板上形成水膜，不斷沖刷固體顆粒物，這一過程中不需要斷電，更重要的是不會因為清灰而產(chǎn)生二次揚塵。噴出的水膜完成沖刷之后，排至下部專門收集污水的裝置中，進行二次處理再利用，極為環(huán)保[3]。

2.2 ? ?柔性電極濕電

這種電除塵器運用的是靜電除塵的方式，但其構(gòu)建采用的是較為新型的柔性纖維材料，能夠在一定程度上加強顆粒物的收集和吸附，不需要如同臥式濕電一般形成水膜，對陽極板進行沖洗。當然其并非完全用不到水，只是用水量較臥式濕電要少很多，且不論是干燥環(huán)境還是濕煙環(huán)境都可以使用。此外，柔性電極濕電的操作系統(tǒng)相較于臥式濕電簡單很多。

2.3 ? ?導電玻璃鋼濕電

這種技術(shù)與柔性電極濕電有相同之處，都是采用靜電除塵的方式，不同的是，導電玻璃鋼濕電電壓的運用范圍更廣。這種導電玻璃鋼濕電主要是采用不均勻的電場將電暈控制在一定的區(qū)域內(nèi)，氣體進入電暈范圍內(nèi)，電場持續(xù)放電，對煙氣的固體顆粒物進行捕集。導電玻璃鋼濕電常用電壓一般是在50～70 kV，陽極管采用的是較好的碳纖維復合材料，對于其整體性能有一個很好的提升作用。這種濕電與柔性電極濕電一樣，都不需要用到過多的水，排水量也相對較少，操作系統(tǒng)較之臥式金屬平板式濕電也更為簡單。

2.4 ? ?立式徑流式濕電

立式徑流式濕電從構(gòu)造原理上來說與前面三種都有很大的不同，煙氣進入立式徑流式濕電中，氣流沿與陽極板垂直的方向流動，廢氣中所含固體顆粒在風力和電力的相互作用下，在陽極板上完成捕集。陽極板采用的是多孔泡沫金屬材質(zhì)，這種材料具有防腐蝕、耐高溫的特點，對固體顆粒物的捕集效率要高于一般的陽極板。

正常情況下，脫硫塔處理完的煙氣濕度較大，其進入立式徑流式濕電中，煙氣中的固體顆粒與除塵器中的液滴相互混合，在電力的作用下，很容易就會被捕獲。由于電極板的材質(zhì)為多孔結(jié)構(gòu)，很多固體顆粒物會卡在孔內(nèi)，需要使用高壓水流來進行清理[4]。

3 ? ?案例介紹

濕電種類繁多，本文以臥式金屬平板式濕電為例，對濕電在燃煤電廠實際應(yīng)用中的性能加以驗證。