張帆

摘要：隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)粉塵的排放量在增加，產(chǎn)生大量的顆粒物，如PM2.5對(duì)人類健康和環(huán)境產(chǎn)生致命的影響，而燃煤電廠是微細(xì)顆粒物排放的主要場所。濕式電除塵器是結(jié)合多數(shù)污染物控制系統(tǒng)終端機(jī)設(shè)計(jì)，其是一類精細(xì)化設(shè)備，可以將煙氣中的超細(xì)顆粒收集，在化工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PM2.5；燃煤電廠；濕式電除塵器

現(xiàn)在，大氣污染非常嚴(yán)重，可吸入顆粒物對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害，也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。濕式電除塵器可以將大氣中的污染物清除，將一些黏性比較大的粉塵顆粒捕捉，有效的處理高溫和高濕環(huán)境下的煙氣。此類除塵方式不會(huì)導(dǎo)致二次揚(yáng)塵的產(chǎn)生，而且出口處粉塵的濃度不高。電除塵器內(nèi)部的電場氣流速度非常大，灰斗的傾斜度不大，設(shè)備的配列非常緊湊，有效的捕捉一些微小的粉塵顆粒。

一、濕式電除塵技術(shù)

（一）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(jìn)行直流負(fù)高壓的傳輸，此時(shí)空間內(nèi)的氣體會(huì)產(chǎn)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(dòng)收塵板中，將粉塵顆粒集中收集。干式靜電除塵器通過對(duì)灰塵振動(dòng)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(tài)，借助合理的沖洗方式，將粉塵及時(shí)的收集在灰斗中。這兩種技術(shù)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(chǎn)生很多液滴。

結(jié)合技術(shù)類型的差異，在濕式電除塵器的陽極板中會(huì)設(shè)置噴水系統(tǒng)，將水霧直接噴射到電極中。水霧在放電極中發(fā)生霧化反應(yīng)，電力場發(fā)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(jié)，最后電力場發(fā)揮其驅(qū)動(dòng)效果，將粉塵顆粒收集起來。水霧在收塵極中，其表面會(huì)形成一層優(yōu)質(zhì)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(tǒng)，其煙氣中的水分處于飽和狀態(tài)，那么將水霧集中在收塵極中，在水霧的表面還是會(huì)形成水膜，將粉塵清除。要確保運(yùn)行效果，應(yīng)該定期對(duì)沖刷系統(tǒng)進(jìn)行噴水操作。

（二）濕式電除塵器的結(jié)構(gòu)和材料

1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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(chǎn)生水膜，而且電暈線非常均勻，在各個(gè)極板之間都能分布電暈線，可以對(duì)流動(dòng)的煙氣及時(shí)處理。后者的集塵極是呈現(xiàn)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(dòng)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(shí)現(xiàn)更大的煙氣流動(dòng)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?yàn)槠涓稍锩娣e明顯小于板式電除塵器。

在管式電除塵器設(shè)計(jì)中，煙氣流不僅僅可以垂直向上，而且還能垂直向下。在設(shè)計(jì)中，如果設(shè)計(jì)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(shè)備的底部就應(yīng)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(huì)形成垂直向下的噴射噴嘴。如果將煙氣流設(shè)置成垂直向下的方式，那么煙氣是從電除塵器的上方進(jìn)入，垂直向下流動(dòng)。沖洗噴嘴一般在除塵器的上部設(shè)置，并且垂直朝下噴射，順著煙氣流動(dòng)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(yùn)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(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕，在材料的選擇中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況。如果氣體中氧的含量不是很大，應(yīng)該選擇A36碳鋼作為電除塵器的材料，采用抗菌劑進(jìn)行液體回路的處理，將細(xì)菌及時(shí)清除。如果細(xì)菌不能及時(shí)清理，就會(huì)導(dǎo)致其對(duì)碳鋼產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕問題，導(dǎo)致零部件頻繁更換，除塵器使用中會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)。

在進(jìn)行濕式電除塵器的外部和內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)中，應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題。

其一，在外部構(gòu)造設(shè)計(jì)中，一般是采用碳鋼材料作為原材料，并且材料要具有內(nèi)襯保護(hù)，防止外部結(jié)構(gòu)在外界復(fù)雜的環(huán)境下發(fā)生腐蝕，在外部構(gòu)造的表面可以涂抹一層防腐材料。

為了對(duì)采購成本和制造成本進(jìn)行合理的控制，要對(duì)濕式電除塵器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，其中材料的選擇非常重要。濕式電除塵器設(shè)計(jì)的成本會(huì)存在差異，如果其工作負(fù)荷較大，那么成本也比較高，而且不同的環(huán)境對(duì)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(nèi)部材料應(yīng)該結(jié)合多種因素，為了有效的防止電腐蝕和裂縫腐蝕的產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)中，要對(duì)工藝氣體進(jìn)行分析，并且分析沖洗液中氯化物的含量。

（三）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(dú)立布置的方式，沿著水平方向進(jìn)行設(shè)計(jì)。其二，采用獨(dú)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(shè)計(jì)。前兩種設(shè)計(jì)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(huì)占據(jù)較大的空間。通過一體化的設(shè)計(jì)，其可靠性可以得到保障，而且不需要使用活動(dòng)內(nèi)件，酸液的收集系統(tǒng)也設(shè)計(jì)的非常簡單，采用清水噴霧系統(tǒng)清洗的方式，可以將使用過的水循環(huán)利用。

二、燃煤電廠濕式電除塵器選型設(shè)計(jì)

（一）介質(zhì)特殊性

燃煤電廠的濕式電除塵器一般是采用石灰石石膏法，其煙氣的水飽和，而且煙氣呈酸性，具有很強(qiáng)的腐蝕性，其中含有大量的顆粒物。介質(zhì)的特征對(duì)濕式電除塵器的型號(hào)選擇、材料選擇產(chǎn)生很大的影響。

（二）介質(zhì)的理化特征

在借助濕法脫硫后，煙氣的介質(zhì)中含有的顆粒物主要有兩部分來源，其一是除塵裝置中還沒有清理干凈的顆粒物，其二是在濕法脫硫后產(chǎn)生的煙塵，其主要成分有氧化鋁，粒徑非常小。

煙氣中的氣體介質(zhì)主要有鹽酸和硫酸等，其是以膠狀的形態(tài)存在，粒徑非常小，通過為微米，煙氣中還存在大量的水汽。

（三）介質(zhì)的電氣特征

在固體顆粒物和氣溶膠中會(huì)形成大量的水汽，其電氣特征并不明顯，非常容易收集，不會(huì)產(chǎn)生反電暈，其會(huì)固定在空氣中，導(dǎo)致除塵效果受到干擾。

（四）特定工藝的影響

在收塵板上會(huì)收集到大量的潮濕細(xì)微顆粒，這些顆粒非常難清除。所以在極板上設(shè)計(jì)了水膜，采用噴淋沖洗制度，在材料凝結(jié)后，其可以起到很好的抗腐蝕效果，提升除塵器的使用年限。噴淋沖洗會(huì)產(chǎn)生大量的灰水，會(huì)給環(huán)境造成污染，而且一次沖洗會(huì)消耗大量的水資源?；宜h(huán)使用要合理設(shè)計(jì)，并且急需解決。

三、對(duì)典型工藝的適應(yīng)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(huán)境下接入高壓，對(duì)其電氣特性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)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(dǎo)電玻璃鋼極板的電氣性能隨著材料電阻的變化而發(fā)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(shí)間的耐電弧沖擊下，對(duì)不同材料的福安特性能進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)金屬極板的抗電蝕性能更好，隨著導(dǎo)電性能的提升，抗電蝕性能同時(shí)也在提升。

其三，對(duì)不同材料的抗結(jié)垢性能進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)金屬極板不容易結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電玻璃鋼極板容易結(jié)垢，而且非常難清洗。在對(duì)不同材料的抗腐蝕性能進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)不銹鋼的抗腐蝕性能非常好，可以在設(shè)備的制造中大量應(yīng)用。

四、濕式電除塵器在燃煤電廠中的應(yīng)用

早在1997年，我國開始使用濕式電除塵器，其在各類工業(yè)中如冶金行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。在1980年，世界范圍內(nèi)大量的燃煤電廠開始使用濕式電除塵器，對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理，其效果非常明顯。在1986年，美國電廠開始大量的使用濕式電除塵器，當(dāng)時(shí)美國電廠一般是采用石油焦作為燃料。截至到2000年，國內(nèi)外很多家電廠都開始研究和設(shè)計(jì)各類濕式電除塵器，對(duì)其放電模塊進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)采用6%鋁合金材料的性能非常好。

在2000年，完善了一體化的濕式電除塵器，進(jìn)行了一體化改造，使電廠都采用垂直方向煙氣的一體化設(shè)計(jì)。在日本的中部地區(qū)開始廣泛的采用濕式電除塵器，機(jī)組的穩(wěn)定性可以得到充分保障，說明濕式電除塵器可以有效的收集空氣中的大量粉塵。現(xiàn)在，美國巴威公司、日本三菱公司等都在大量生產(chǎn)此類裝備。

五、結(jié)語

可吸入顆粒物對(duì)大氣產(chǎn)生重要的污染，濕式電除塵器可以將大量的可吸入顆粒物收集，防止其對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，在燃煤電廠中得到了非常廣泛的應(yīng)用。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提升，濕式電除塵器的應(yīng)用前景會(huì)越來越廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]奇玉璽.濕式電除塵技術(shù)及其在燃煤電廠中的應(yīng)用[J].電子世界，2017（16）：130+132.

[2]章健.濕式電除塵技術(shù)及其在電廠的應(yīng)用前景分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，35（05）：4445.

[3]聶孝峰，李強(qiáng)，李東陽，劉源，張超.燃煤電廠濕式電除塵（霧）技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用[J].電力科技與環(huán)保，2015，31（04）：2830.

[4]丁晉，屈曉凡，張林.濕式電除塵技術(shù)及其在燃煤電廠中的應(yīng)用[J].能源與環(huán)境，2015（01）：7879+82.