燃煤電廠除塵設施對PM2.5的脫除效果

隨著我國火電裝機容量逐年增加，火力發電廠PM2.5排放問題越來越受到關注，我國將從2016年1月1日起實施GB3095-2012《環境空氣質量標準》，其中增加了PM2.5的24h平均值和年平均值標準。PM2.5指環境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2.5μm的顆粒物，其表而吸附大量有毒、物質，長期吸入細顆粒物污染空氣可造成肺部及其他系統損傷。燃煤電廠排放的煙氣是我國PM2.5的重要來源之一。電廠煤燃燒產生的煙塵主要來源于煤中灰分，煤粉越細，燃燒后產生的飛灰越細，煙塵中細小顆粒物含量就會越高，PM2.5的含量也隨之。傳統的環保設施對PM2.5的去除能力較弱，不能滿足日益嚴格的環保要求，因此，進一步加強煙氣治理設施的改造以控制PM2.5的排放，開展對燃煤電廠PM2.5排放特性和減排治理的研究，對我國大氣環境質量有著重要意義。
　　1、現有除塵設施
　　PM2.5的粒數濃度取決于PM1.0，   主要取決于PM0.38，也就是說，PM2.5主要由細模態顆粒物組成。目前，我國燃煤電廠環保設施主要有脫硝裝置、除塵裝置和脫硫裝置。除塵裝置主要有電除塵器、袋式除塵器和電袋除塵器3種。3種除塵裝置對PM2.5的去除率均達到90%以上，其中袋式除塵器和電袋除塵器對PM2.5的去除率達到以上，但除塵器對煙氣中組成PM2.5的細模顆粒物PM1.0和PM0.38的去除率不高。
　　2、雙極靜電凝聚技術
　　雙極靜電凝聚技術是近年提出的一種可以提器除塵效率，降低細微顆粒物排放的技術。所謂雙極荷電區就是正負電極相間，氣流通過雙極荷電區使粉塵顆粒荷不同電荷，然后進入凝聚區，帶正電粒子和帶負電粒子在湍流運輸和靜電力作用下碰撞凝聚，小顆粒粗大化變成大顆粒后進入除塵器內部，粗大化的粒子   易于被收集。雙極荷電湍流凝聚技術則是對雙極電凝聚技術和湍流凝聚技術的整合，除了對含塵氣體進行荷電處理，還通過擾流技術使帶異性電荷的不同粒徑粉塵產生速度或方向差異而凝聚，   加有利于除塵器收集細微顆粒粉塵，這種技術對粉塵的凝聚效果好于單純的雙極電凝聚技術。
　　3、 濕式電除塵技術
　　根據   等發達   治理PM2.5的技術和經驗，濕式電除塵器對PM2.5的脫除效果良好，可達以上。濕式電除塵器的工作原理是：金屬放電線在直流高壓電的作用下將周圍氣體電離，荷電粉塵在電場力的作用下向集塵極運動并沉積，水流從集塵板頂部留下，在集塵板形成一層均勻水膜，集塵板上的粉塵被沖刷到灰斗中隨水排出。濕式電除塵和干式電除塵技術工作原理相同，都是利用電暈放電使氣體電離進而使粉塵荷電并在電場力的作用下，將粉塵從氣體中分離出來。不同的是，干式電除塵采用的是機械振打或聲波清灰等方式，而濕式電除塵是采用沖刷液沖洗電極。濕式電除塵器避免了高比電阻粉塵及尾部二次飛揚對除塵效果的影響，可達到很高的除塵效率。另外，濕式電除塵器對SO3酸霧和汞等重金屬的脫除效果也很好。濕式電除塵技術是當前      的除塵環保技術，在歐美發達   有數百個項目應用濕式電除塵技術去除了煙氣中PM2.5粉塵。
　　濕式電除塵器也存在一些問題：進入實施電除塵器的煙氣溫度應低于沖刷液飽和溫度，否則會使粉塵顆粒干燥形成污染物，因此結構上   采取良好的防結露措施；在高粉塵濃度或高SOx的條件下，不宜采用濕式電除塵；需要設置廢水處理設備；濕式電除塵器的各主要部件需要選取材料。當濕式電除塵器安裝在濕法脫硫裝置后時，這些問題均可解決。目前大部分燃煤電廠都采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，也為濕式電除塵技術在電廠的應用創造了有利條件。
　　若采用垂直煙氣流與濕法脫硫系統整體式設計的濕式電除塵裝置，在傳統濕法脫硫裝置除霧器位置安裝濕式電除塵裝置，經過該裝置處理后的煙氣無需通過提高煙溫來防比煙囪腐蝕和“石膏雨”的形成，而采用水平煙氣流和垂直煙氣流獨立設計則需要專門的布置空間。