[摘 要]隨著國家對電廠大氣污染物排放的嚴格要求，現(xiàn)有脫硫、除塵設(shè)施已無法滿足山東省現(xiàn)行標準，《山東省火電廠大氣污染物排放標準》要求2013年9月1日起，在用循環(huán)流化床鍋爐煙塵排放限值為30mg/m3，二氧化硫排放限值為200mg/m3，氮氧化物排放限值為200mg/m3，2017年1月1日執(zhí)行標準為煙塵排放限值為20mg/m3，二氧化硫排放限值為100mg/m3，氮氧化物排放限值為200mg/m3，2017年政府環(huán)保部門下發(fā)超低排放標準，如不能實現(xiàn)達標排放，將面臨關(guān)停危險，對集團公司經(jīng)濟將造成不利影響，因此需要對環(huán)保設(shè)備技術(shù)進行研究和應(yīng)用。濕式靜電除塵器的研究是本次研究的重點技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]大氣污染物 煙塵 石膏雨 濕式靜電除塵器

從目前國內(nèi)燃煤鍋爐除塵方式看，一般采用靜電除塵、靜電除塵+袋式除塵、袋式除塵。目前已投產(chǎn)的燃煤電廠95%均采用電除塵器，但是為達到更低的煙塵排放值，電除塵器必然會向更多的電場數(shù)、更大的比集塵面積的方向發(fā)展，使設(shè)備投資和運行費用大幅提高。同時常規(guī)電除塵器還存在除塵效率受粉塵的比電阻影響較大，其他污染物除去效果不明顯等弱點。新標準的實施，對高效靜電除塵器提出了巨大的挑戰(zhàn)，集團公司迫切需要對國內(nèi)外的除塵新技術(shù)、新工藝（電袋、袋式、移動電極、濕式電除塵等）進行全面論證研究。為了應(yīng)對日益嚴重石膏雨和SO3酸霧的威脅，尤其需要掌握濕式電除塵的除塵新技術(shù)，為集團公司對現(xiàn)有電廠的除塵改造或新機組的建設(shè)推廣應(yīng)用做好技術(shù)準備和論證工作。

根據(jù)集團公司燃煤灰分含量高、油頁巖含油率高的特點，結(jié)合多年來靜電除塵器運行使用過程中的特點，認為電袋式除塵器雖然除塵效率較高，但對煙溫和煙氣成分敏感性、氣流分布及風速等有嚴格要求，正常使用時往往1-2年濾袋就會損壞需要更換，每個濾袋更換需要費用在10萬元左右，成本較高。另外由于集團公司受當?shù)孛禾飳佑绊懀济河晚搸r含油率高、灰分含量高，高濃度煙氣顆粒易粘附濾袋，造成濾袋積塵嚴重且不易清除，使濾袋使用壽命更低，可靠性差。因此從維護費用和使用穩(wěn)定性上考慮，不宜采用電袋除塵器。

濕式靜電除塵器最早在1907年開始應(yīng)用于硫酸和冶金工業(yè)生產(chǎn)中，在1986年后國外燃煤電廠也開始采用濕式靜電除塵器，除去煙氣中微細粉塵和酸霧等污染物，取得了良好的效果。濕式靜電除塵器在浙能臺州第二發(fā)電廠、壽光電廠等有使用過，但對于濕式靜電除塵器在龍礦集團現(xiàn)有鍋爐的應(yīng)用上是否可行，需要開展技術(shù)經(jīng)濟研究，全面了解和掌握濕式靜電除塵器的設(shè)計、安裝和運行實際情況，為此項新技術(shù)在集團公司內(nèi)新建電廠項目應(yīng)用做好技術(shù)準備和論證工作。

濕式靜電除塵器的主要工作原理：將水霧噴向放電極和電暈區(qū)，水霧在芒刺電極形成的強大的電暈場內(nèi)荷電后分裂進一步霧化，電場力、荷電水霧的碰撞攔截、吸附凝并，共同對粉塵粒子起捕集作用，最終粉塵粒子在電場力的驅(qū)動下到達集塵極而被捕集。水在集塵極上形成連續(xù)的水膜，將捕獲的粉塵沖刷到灰斗中隨水排出。原理圖如下

靜電除塵器的除塵過程可分為四個階段：氣體的電離；粉塵獲得離子而荷電；荷電粉塵向電極移動；將電極上的粉塵清除。

只是濕式靜電除塵脫除的對象是粉塵和霧滴，但是由于霧滴與粉塵的物理特性存在差別，其工作原理也有所差異。從原理上來講，首先由于水滴的存在對電極放電產(chǎn)生了影響，要形成發(fā)射離子，金屬電極中的自由電子必須獲得足夠的能量，才能克服電離能而越過表面勢壘成為發(fā)射電子。讓電極表面帶水是降低表面勢壘的一種有效措施。水覆蓋金屬表面后，將原來的“金屬一空氣”界面分割成“金屬一水”界面和“水一空氣”界面，后兩種界面的勢壘比前一種界面的勢壘低很多。這樣，金屬表面帶水后，將原來的高勢壘分解為兩種低勢壘，大大削弱表面勢壘對自由電子的阻礙作用，使電子易于發(fā)射。另外，水中的多種雜質(zhì)離子在電場作用下也易越過表面勢壘而成為發(fā)射離子，這些都改變了電極放電效果，使之能在低電壓下發(fā)生電暈放電。其次由于水滴的存在，水的電阻相對較小，水滴與粉塵結(jié)合后，使得高比電的粉塵比電阻下降，因此濕式靜電除塵的工作狀態(tài)會更加穩(wěn)定；另外由于濕式靜電除塵器采用水流沖洗，沒有振打裝置，所以不會產(chǎn)生二次揚塵。

從濕式靜電除塵器使用原理看，對于燃用熱值低、灰分含量高、含油量高的鍋爐較為適用。

陽極采用先進的導(dǎo)體玻璃鋼材質(zhì)、導(dǎo)電性能好、易沖洗，實現(xiàn)在線沖洗。絕緣箱內(nèi)吊桿采用石英管支撐，通過向絕緣線內(nèi)通入熱風使陰極裝置時刻與陽極及塔體包成干燥絕緣狀態(tài)。

一是濕式靜電除塵器更有效地除去煙氣中的小于40um的粉塵微粒、SO3的微液滴，可以很好地消除脫硫系統(tǒng)所攜帶的石膏雨，滿足國家新的污染物排放標準。二是濕式靜電除塵器在75t/h和140t/h等小型低劣質(zhì)煤鍋爐上尚無使用經(jīng)驗。

設(shè)計方利用自己在除塵方面的技術(shù)、專利等知識對龍礦集團循環(huán)流化床鍋爐煙氣中的粉塵顆粒進行收集；將濕式除塵器建于脫硫塔上部，既可以除去煙氣中的粉塵顆粒，同時又可很好地消除脫硫系統(tǒng)所攜帶的石膏雨。掌握濕式電除塵的除塵新技術(shù)，為集團公司對現(xiàn)有電廠的除塵改造或新機組的建設(shè)推廣應(yīng)用做好技術(shù)準備和論證工作。

集團公司首先在75t/h循環(huán)流化床鍋爐安裝濕電裝置，從使用情況看，當煙塵入口濃度在50mg/Nm3時，在全檔投入運行的情況下，出口煙塵濃度達到5mg/Nm3，達到預(yù)期效果，且不存在石膏雨現(xiàn)象。陸續(xù)在140t/h循環(huán)流化床鍋爐進行安裝使用，使用效果較好，操作比較方便靈敏，值得推廣和應(yīng)用。

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