濕式電除塵技術分析及其在鋼鐵行業中的應用

陸洪周，劉賢超，沙 也

（江蘇沙鋼鋼鐵有限公司，江蘇 蘇州 215625）

濕式電除塵器主要用于鋼鐵、電力和化工等領域，可以有效去除煙氣中的顆粒物和污染物，改善空氣質量，保護環境。這一設備和傳統的干式電除塵器相比，有著更高的除塵效率，可以去除更細小的顆粒物。在鋼鐵行業的實際應用中，濕式電除塵器可以凈化煤氣和煙氣，高效去除有害物質，提升煤氣的質量和燒結礦的品質，更好地滿足人們的使用需要，促進經濟效益和社會效益的提高，對企業經濟發展和環境保護有著重要影響。

1 濕式電除塵技術分析

1.1 濕式電除塵技術工作原理

濕式電除塵器主要由電場系統和沖洗系統組成。其中，電場系統包括高壓電源、電極和集塵極，是濕式電除塵器的核心部分。高壓電源產生的高壓電場可以使電極與集塵極之間形成電場，在含塵煙氣通過時，粉塵顆粒會荷電，荷電的粉塵顆粒還會在電場力的作用下移動至集塵極，并被吸附于其表面。集塵極表面附著的粉塵要進行定期的沖洗來維持設備的正常運行。這需要沖洗系統發揮作用，沖洗系統由洗水噴嘴、排水系統和污泥處理系統組成。噴嘴噴出的水不僅可以將粉塵沖刷干凈，還能對集塵極起到濕潤作用[1]。沖刷的粉塵隨著水流進入排水系統，再經過處理系統的處理，然后排出，實現重復利用。濕式電除塵技術主要通過以下機制進行運轉。第一，電場強化機制。過高壓電場的作用，濕式電除塵器可以使煙氣中的粉塵顆粒荷電并被吸附到集塵極上。這種工作模式和傳統的干式電除塵器相比，有著更高的電場強度，可以為粉塵顆粒的收集提供較大的電場力，從而提高收集粉塵顆粒的效率。濕式電除塵器通常使用不銹鋼和鈦等導電性能良好的材料，這對電場的強化有著重要作用。第二，濕潤機制。濕式電除塵器在運行中，集塵極會被水膜覆蓋，濕潤的集塵極表面可以更好地捕集粉塵顆粒，還會增加粉塵顆粒與集塵極間的粘附力，使粉塵顆粒難以脫落。同時，沖洗水也可以潤濕粉塵顆粒，使其更易被吸附在集塵極上。第三，溶解和化學反應機制。在沖洗水和煙氣接觸時，會發生一系列的化學反應。二氧化硫和氯化氫等酸性氣體遇水溶解可以形成酸，這些酸會與集塵極表面的金屬產生化學反應，形成金屬鹽。金屬鹽在后續的洗滌中可以被除掉。三氧化硫和汞等氣體污染物也會和水發生化學反應，并生成相應的物質，這些物質在后續的洗滌中都可以被除掉[2]。

1.2 濕式電除塵技術優勢

濕式電除塵技術作為先進的煙氣凈化技術，被廣泛應用于各領域，這一技術和傳統的干式電除塵技術相比，有著明顯優勢。第一，適應性強。濕式電除塵器可以適用于各種煙氣條件，在低溫、高溫和高濕度條件下都可以穩定運行。濕式電除塵器對粉塵的物理和化學性質有著較低的敏感性，可以處理堿性、酸性和金屬粉塵等各種性質的粉塵。所以，濕式電除塵器有著較強的適應性，可以滿足多樣的煙氣處理需求。第二，節水節能。濕式電除塵器主要用水進行集塵極表面的沖洗，還可以實現水資源的循環利用，這減少了水資源的消耗。濕式電除塵器的能耗主要是高壓電源的消耗，和傳統的除塵器相比，能耗較低，其運行的溫度也較低，可以減少散熱損失，進一步節能。第三，維護簡便。濕式電除塵器的體積較小，占地面積小，可以節約空間。設計較為簡單，部件間的連接簡潔，降低了安裝和調試設備的難度[3]。維護工作也較為簡單，主要為電極和集塵極的清洗，可以在長期運行中保持良好的可靠性和穩定性。第四，處理粉塵和氣體污染物效率較高。通過高壓電場的作用，煙氣中的粉塵顆粒可以被吸附到集塵極上。在濕潤環境中，濕式電除塵器處理粉塵的效率較高。研究表明，濕式電除塵器在處理PM2.5 等顆粒時，去除率在90%以上，還可以有效去除二氧化硫等氣體污染物，有效凈化煙氣。第五，防止二次污染。濕式電除塵器在運行中產生的二次污染較少。沖洗水在經過處理后可以重復利用，這可以減少廢水的排放量。同時，濕式電除塵器對重金屬等有害物質有著較強的去除效果，可以有效降低這些物質對環境的破壞，所以，這一設備在煙氣的凈化上有著顯著優勢。隨著濕式電除塵技術的不斷成熟，其將會在環保工作中發揮重要作用。

1.3 濕式電除塵器類型

根據濕式電除塵器結構的不同，可以將其分為板式和管式兩種。板式濕式電除塵器主要應用于電力和鋼鐵等領域，能有效去除煙氣中的污染物，降低污染物排放，提高大氣質量。這種電除塵器又可分為單板式、多板式和蜂窩式濕式電除塵器。單板式濕式電除塵器的結構較為簡單，由電極板構成，處理能力較低，適用于小規模煙氣的處理。多板式濕式電除塵器的結構較為緊湊，處理能力也較大，有著更高的處理效率，可處理大規模的煙氣。蜂窩式濕式電除塵器中六邊形的單元格形成一個電場，氣體流通更加順暢，不易變形，可以處理高溫和濕度較高的煙氣。管式濕式電除塵器由平行排列的管束組成，每個管道都是電極，高壓電源提供直流電，形成電場。管式濕式電除塵器的分類和板式濕式電除塵器較為相似，在高濕度和高腐蝕性煙氣的處理中應用廣泛，可以去除煙氣中的各種有害氣體。在濕式電除塵器的應用中，要加強對設備材料防腐蝕性和耐高溫性的研究，增強設備的適應性，延長設備的使用壽命，還要開發高效的水處理和循環技術，降低設備運行的成本，結合不同領域煙氣的特點進行定制化設計，提高設備的處理效率，最大程度上降低能耗。在設備的評估優化和智能控制等方面也要加大研究力度，促進濕式電除塵器的有效應用。

2 濕式電除塵技術在鋼鐵行業中的實際應用

2.1 濕式電除塵器在煤氣凈化中的應用

濕式電除塵技術在鋼鐵行業中應用較為廣泛。作為濕式電除塵技術的主要設備，濕式電除塵器在煤氣凈化中有著重要作用。鋼鐵行業是促進我國經濟發展的重要產業，但是，鋼鐵生產中的環保問題較為嚴重，會產出大量的煤氣，其中包含硫化物和氮氧化物等污染物。這些物質不僅會污染環境，還會危害人體健康。所以，凈化煤氣是鋼鐵行業的必然選擇，濕式電除塵器有著高效低耗的優勢，可以有效處理鋼鐵生產中產生的煤氣。在實際應用中，要根據具體的工藝參數和要求設計濕式電除塵器，結合煤氣流量、溫度和壓力等，設置電場強度、噴水流量和灰斗排灰等。綜合考慮各方面因素，確保設備有著較高的安全性和可靠性，注意設備的抗腐蝕性和防爆問題，及時彌補設備的缺陷和短板，增強設備的適用性和穩定性，以充分發揮濕式電除塵器的優勢。

此外，企業還要重視設備的維護，對其進行定期的清洗，保證設備的正常運行，對于特殊的污染物，需要使用特定的處理方式和改進設備來增強凈化效果。高爐煤氣和轉爐煤氣都是鋼鐵生產中的副產品，氣體中包含著大量的有害物質，應用濕式電除塵技術可以有效去除其中的有害物質，實現高爐煤氣和轉爐煤氣的有效凈化，提高煤氣品質，滿足用戶需要，降低對環境的污染[4]。

2.2 濕式電除塵器在煙氣凈化中的應用

煙氣凈化是鋼鐵行業環境保護和可持續發展的重要環節。隨著環保法規的不斷實施，對鋼鐵行業的煙氣凈化要求不斷提高。鋼鐵企業可以使用濕式電除塵器對燒結機的煙氣進行凈化處理。燒結工藝是生產鋼鐵的重要工序，產生的煙氣含有大量的顆粒物和有害氣體。利用濕式電除塵器可以有效開展凈化燒結機煙氣工作，提高燒結機運行的效率和質量。濕式電除塵器對鋼鐵企業煙氣的凈化有著重要作用，可以有效去除煙氣中的顆粒物和有害物質，促進煙氣凈化工作的高效開展。鋼鐵企業要重視煙氣凈化中濕式電除塵器的應用，對煙氣凈化技術進行改進和調整，更好地適應企業發展需要，促進濕式電除塵技術的不斷進步和成熟。鋼鐵行業還可以定期組織研討會，分析煙氣凈化中遇到的難題，共同商討解決問題的方案，交流成功經驗，這對濕式電除塵技術的進一步成熟和完善有著重要作用。凈化后的煙氣達到國家排放標準，可以為企業帶來良好的社會效益和經濟效益，有利于提高燒結礦的品質，提升用戶滿意度，增強企業的經濟效益，降低鋼鐵生產對環境的污染，改善環境質量，維護企業環保形象，帶來良好的社會效益。

3 濕式電除塵技術在鋼鐵行業中的應用前景

3.1 智能化

智能化是濕式電除塵技術發展的重要方向。濕式電除塵技術在鋼鐵行業的實際應用中，可以引入自動化控制的設備，利用智能傳感器和自動控制系統，對煙氣充分和流量等參數進行實時的監測，并根據監測到的情況對電場的強度和水霧量等進行及時的調整，更好地適應不同情況下處理煙氣的實際需要，提高除塵效率，減少人工干預，降低能耗，節約人力成本。將大數據和人工智能技術應用于濕式電除塵器中也有著重要作用[5]。對設備運行的數據進行收集，并利用大數據算法分析，可以預測設備的使用壽命和維護需要，提前預警潛在問題，實現對設備的預防維護，這可以在很大程度上避免設備在運行中出現故障。傳統的濕式電除塵產物通常為泥漿狀物質，處理難度較大，引入智能分選技術，可以將重金屬和有價氣體等有用物質從廢水中分離，提高資源的利用效率，促進循環經濟的發展。要對濕式電除塵技術的智能化進行深入研究，提高技術水平，為鋼鐵行業的環保發展貢獻力量。給其他行業提供新的環保問題解決思路和方案，更好地服務于環境保護和社會發展[6]。

3.2 大規模化

濕式電除塵技術在鋼鐵行業應用中的大規模化不僅是環保治理的需要，也是這項技術發展的必然趨勢。這項技術的大規模化發展可以提高處理氣體的能力，更好地滿足鋼鐵行業日益增長的冶煉需求，還有利于增強設備的穩定性，降低設備發生故障的概率，確保鋼鐵生產的可持續性。大規模化發展也有利于降低濕式電除塵技術的應用成本，隨著技術的不斷進步和應用規模的擴大，設備的制造和運行成本會降低，從而提升企業的經濟效益，增強這項技術的競爭力，使其在鋼鐵行業生產中有著更強的優勢。但是，濕式電除塵技術的大規模化發展也面臨著相應的挑戰，規模較大的設備需要使用更大的場地和更高的投資成本，對技術也有著更高要求，設備的控制系統也會更為復雜，對于企業來說，設備維護的難度也會加大。所以，在大規模化發展中，要綜合考慮上述因素，結合鋼鐵行業發展的實際狀況，合理制定發展策略，對這一技術進行科學的調整。

3.3 多功能化

濕式電除塵技術在鋼鐵行業中的應用不僅可以處理煙塵，還展現出多功能化的應用前景，具體指濕式電除塵技術的脫硫、脫硝和脫重金屬等功能。從脫硫的方面來看，傳統的濕法脫硫技術要耗費大量的投資成本、能耗較高、使用的設備也較為龐大，濕式電除塵技術可以利用自身高效除塵的優勢，并結合濕法脫硫技術，在除塵的同時實現脫硫，這有利于鋼鐵企業設備的簡化，降低設備投資和運行成本，提高脫硫效率。從脫硝的方面來看，在電場中引入氨氣等還原劑，可以將煙氣中的氮氧化物還原為氮氣和水蒸氣，從而實現脫硝，這對適應環保要求，降低氮氧化物的排放有著積極影響。從煙氣中鉛、汞、砷等重金屬的去除來看，對設備的工藝參數進行相應的調整，可以使重金屬離子在電極上沉積下來，達到降低煙氣中重金屬含量的目的。這對減少鋼鐵行業中的重金屬排放，降低對環境和人體的危害有著重要意義。濕式電除塵技術的多功能化應用，可以有效提高鋼鐵行業的生產效率，實現一機多用，節約企業設備投資成本，增加企業的經濟收益。

4 結語

濕式電除塵技術具有適應性強、節水節能、污染較小、維護方便、結構簡單、處理粉塵和氣體污染物高效等技術特點。這些特點使得濕式電除塵技術在鋼鐵行業中有著廣泛的應用范圍和廣闊的應用前景，要根據這項技術本身的特點，結合鋼鐵行業發展的實際狀況和發展趨勢，對濕式電除塵技術進行有效的改進，促使其在鋼鐵行業發揮更加重要的作用。