項(xiàng)營 艾羽 劉維超

摘 要：在如今低碳經(jīng)濟(jì)下，電廠為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，就要使用針對性的措施對煙塵造成的污染進(jìn)行治理。分析研究了低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的燃煤電廠除塵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保;除塵;工藝技術(shù)

引言

要想解決能源與環(huán)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(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，研究除塵技術(shù)在燃煤電廠中的應(yīng)用。

一、燃煤電廠中的除塵技術(shù)

在除塵方面使用最為廣泛的除塵器是高性能機(jī)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(jī)械除塵器是利用粉塵離心慣性力的差異性將其進(jìn)行沉淀，以達(dá)到除塵的目的。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備建設(shè)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(jī)械除塵器適用于氣體預(yù)處理階段。

（2）靜電除塵器在高溫高壓環(huán)境下的除塵效率較高，通?？梢赃_(dá)到90%～99.6%。捕獲粉塵的平均粒徑為6μ m，現(xiàn)階段我國采用的是3～5級靜電場除塵，能夠達(dá)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(jìn)行除塵，目前主要有顆粒床過濾、金屬網(wǎng)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(dá)99%，壓降4～8k P a，能過濾10μ m以上的粒子，但在高溫環(huán)境下容易造成顆粒床阻塞;金屬網(wǎng)過濾器是利用特殊金屬纖維編織成過濾網(wǎng)，除塵效果會受到材質(zhì)的影響;陶瓷過濾器按照其結(jié)構(gòu)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(tài)固定但是除塵效率可以達(dá)到99%，適用于溫度在260～1093℃、壓力強(qiáng)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(tài)，袋式除塵器的效率高達(dá)99%以上，能除去約95%的0.2μm的塵粒。

二、濕式電除塵技術(shù)

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(jìn)行直流負(fù)高壓的傳輸，此時(shí)空間內(nèi)的氣體會產(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(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(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形成水膜，將粉塵清除。要確保運(yùn)行效果，應(yīng)該定期對沖刷系統(tǒng)進(jìn)行噴水操作。

2.1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，可以對流動的煙氣及時(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。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，就會導(dǎo)致其對碳鋼產(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。為了對采購成本和制造成本進(jìn)行合理的控制，要對濕式電除塵器的內(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，要對工藝氣體進(jìn)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(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。

三、對典型工藝的適應(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、結(jié)束語

目前，微細(xì)顆粒物（PM2.5）是大氣環(huán)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(huán)境和人體危害巨大的微細(xì)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(yù)見的是，伴隨著對環(huán)境保護(hù)要求的持續(xù)提高，濕式電除塵器的應(yīng)用也會越來越普遍。

參考文獻(xiàn)：

[1]王俊根，謝桂龍，周景偉，樊響.轉(zhuǎn)爐三次除塵技術(shù)應(yīng)用[J].山西冶金，2018，41（04）：71-73.

[2]程申濤.寶鋼1號高爐干法除塵技術(shù)應(yīng)用及改進(jìn)實(shí)績[J].中國冶金，2018，28（06）：48-51.