环保除尘工艺分析

项营 艾羽 刘维超

摘 要：在如今低碳经济下，电厂为了实现经济与环境的协调发展，就要使用针对性的措施对烟尘造成的污染进行治理。分析研究了低碳经济环境下的燃煤电厂除尘技术。

关键词：环保;除尘;工艺技术

引言

要想解决能源与环保的问题，首先就要控制燃煤中碳氧化物（碳和碳的氧化物，燃煤过程中释放的废气）及SO2的排放。因此，本文就以低碳经济为基础，研究除尘技术在燃煤电厂中的应用。

一、燃煤电厂中的除尘技术

在除尘方面使用最为广泛的除尘器是高性能机械除尘器、静电除尘器以及高性能阻挡式过滤器三种形式。

（1）高性能机械除尘器是利用粉尘离心惯性力的差异性将其进行沉淀，以达到除尘的目的。优点是设备建设成本低，但是除尘效果仅限于粉尘粒度在5～10μm以上的粒子，所以目前高性能机械除尘器适用于气体预处理阶段。

（2）静电除尘器在高温高压环境下的除尘效率较高，通常可以达到90%～99.6%。捕获粉尘的平均粒径为6μ m，现阶段我国采用的是3～5级静电场除尘，能够达到较为理想的净化效果。

（3）高性能阻挡式过滤器是用过滤的方式进行除尘，目前主要有颗粒床过滤、金属网过滤以及陶瓷过滤三种。其中颗粒床过滤器的除尘效率高达99%，压降4～8k P a，能过滤10μ m以上的粒子，但在高温环境下容易造成颗粒床阻塞;金属网过滤器是利用特殊金属纤维编织成过滤网，除尘效果会受到材质的影响;陶瓷过滤器按照其结构形式可以分为纤维带式、织状、烛状、交叉流式。按照陶瓷材料又可以分为刚性陶瓷过滤器、柔性陶瓷过滤器。烛状、交叉流式以及蜂房式过滤器属于刚性陶瓷过滤器形态固定但是除尘效率可以达到99%，适用于温度在260～1093℃、压力强在3.0～10M P a的高温高压条件。纤维带式和织状过滤器属柔性陶瓷过滤器可以改变形态，袋式除尘器的效率高达99%以上，能除去约95%的0.2μm的尘粒。

二、湿式电除尘技术

2.1湿式电除尘器的工作原理

湿式电除尘器主要是采用电场的空间进行直流负高压的传输，此时空间内的气体会产生电离，在烟气中液滴和微小的颗粒被附着在一起，从而将污染物颗粒捕捉，然后将其放置到自动收尘板中，将粉尘颗粒集中收集。干式静电除尘器通过对灰尘振动的方式，将其收集起来，湿式电除尘器主要将烟气中的液滴颗粒捕捉在一起，放置到收尘极表面，从而形成溢流的状态，借助合理的冲洗方式，将粉尘及时的收集在灰斗中。这两种技术存在差异，其烟气存在差异，干式电除尘器的烟气湿度非常第，但是温度很高。湿式电除尘器的烟气湿度非常大，而且产生很多液滴。

结合技术类型的差异，在湿式电除尘器的阳极板中会设置喷水系统，将水雾直接喷射到电极中。水雾在放电极中发生雾化反应，电力场发挥作用，确保水雾和粉尘颗粒粘着在一起，将湿化的颗粒凝结，最后电力场发挥其驱动效果，将粉尘颗粒收集起来。水雾在收尘极中，其表面会形成一层优质的水膜，将收集起来的粉尘冲到灰斗后将粉尘排出。也有的湿式电除尘器不军备喷水系统，其烟气中的水分处于饱和状态，那么将水雾集中在收尘极中，在水雾的表面还是会形成水膜，将粉尘清除。要确保运行效果，应该定期对冲刷系统进行喷水操作。

2.1湿式电除尘器的结构和材料

（1）结构设计。湿式电除尘器按照形式差异，分成板式湿式电除尘器和管式湿式电除尘器。前者的集尘极是板状，可以产生水膜，而且电晕线非常均匀，在各个极板之间都能分布电晕线，可以对流动的烟气及时处理。后者的集尘极是呈现管状分布排列的，但是其在处理烟气中存在一定局限性，其只能处理垂直方向流动的烟气。在除尘的效率不存在很大差异的情况下，而且电极的长度不存在差异，管式电除尘器可以实现更大的烟气流动速度。在除尘效率不存在很大差异的情况下，管式电除尘器干燥的速度小，因为其干燥面积明显小于板式电除尘器。在管式电除尘器设计中，烟气流不仅仅可以垂直向上，而且还能垂直向下。在设计中，如果设计垂直向上的烟气流，那么烟气是从电除尘器的底部开始上升，在设备的底部就应该安装冲洗喷嘴，从而形成向上喷射的方式，在电场的上方会形成垂直向下的喷射喷嘴。如果将烟气流设置成垂直向下的方式，那么烟气是从电除尘器的上方进入，垂直向下流动。冲洗喷嘴一般在除尘器的上部设置，并且垂直朝下喷射，顺着烟气流动的方向喷射。

（2）材料选择。很多湿式电除尘器一般是在气体温度饱和得到情况下运作，在混合气体中，氧气的浓度非常大。为了提升除尘器的性能和寿命，防止其中的零部件发生强烈的腐蚀，在材料的选择中，应该结合实际情况。如果气体中氧的含量不是很大，应该选择A36碳钢作为电除尘器的材料，采用抗菌剂进行液体回路的处理，将细菌及时清除。如果细菌不能及时清理，就会导致其对碳钢产生严重的腐蚀问题，导致零部件频繁更换，除尘器使用中会产生浪费。在进行湿式电除尘器的外部和内部构造设计中，应该注意以下几个问题。

其一，在外部构造设计中，一般是采用碳钢材料作为原材料，并且材料要具有内衬保护，防止外部结构在外界复杂的环境下发生腐蚀，在外部構造的表面可以涂抹一层防腐材料。为了对采购成本和制造成本进行合理的控制，要对湿式电除尘器的内部结构进行合理设计，其中材料的选择非常重要。湿式电除尘器设计的成本会存在差异，如果其工作负荷较大，那么成本也比较高，而且不同的环境对材料的耐腐蚀性要求也不同。所以选择合适的湿式电除尘器的内部材料应该结合多种因素，为了有效的防止电腐蚀和裂缝腐蚀的产生，在设计中，要对工艺气体进行分析，并且分析冲洗液中氯化物的含量。

2.3湿式电除尘器得到布置形式

在国外的燃煤电厂中，一般是采用湿式电除尘器，其布置形式不外乎有三种。其一，采用独立布置的方式，沿着水平方向进行设计。其二，采用独立布置的方式，采用垂直布置方式。其三，在垂直方向布置，并且形成一体化的设计。前两种设计方式需要有与之匹配的空间，最后一种布置方式是常见的方式，这种布置方式的成本可以得到控制，而且不会占据较大的空间。通过一体化的设计，其可靠性可以得到保障，而且不需要使用活动内件，酸液的收集系统也设计的非常简单，采用清水喷雾系统清洗的方式，可以将使用过的水循环利用。

三、对典型工艺的适应性研究

其一，不同的材料具有不同的电气特征。不同材料制作的极板，在潮湿的环境下接入高压，对其电气特性进行分析，发现其特性存在很大的差异。金属极板的电气性能明显好于非金属电气极板，导电玻璃钢极板的电气性能随着材料电阻的变化而发生变化。

其二，不同材料的抗电蚀性能存在很大的差异。在温度相同的情况下，在长时间的耐电弧冲击下，对不同材料的福安特性能进行分析。发现金属极板的抗电蚀性能更好，随着导电性能的提升，抗电蚀性能同时也在提升。

其三，对不同材料的抗结垢性能进行分析。发现金属极板不容易结构。导电玻璃钢极板容易结垢，而且非常难清洗。在对不同材料的抗腐蚀性能进行分析后，发现不锈钢的抗腐蚀性能非常好，可以在设备的制造中大量应用。

四、结束语

目前，微细颗粒物（PM2.5）是大气环境的最主要的污染物之一。湿式电除尘器可以高效捕集对环境和人体危害巨大的微细颗粒物，因而越来越多的电厂使用湿式电除尘器来控制总颗粒物的排放量，可以预见的是，伴随着对环境保护要求的持续提高，湿式电除尘器的应用也会越来越普遍。

参考文献：

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