1、燃煤電廠PM2.5的污染控制及環(huán)境影響,環(huán)境工程,目錄,一、我國(guó)燃煤電廠現(xiàn)狀 二、 燃煤電廠發(fā)電流程 三、燃煤電廠產(chǎn)污環(huán)節(jié) 四、燃煤電廠主要污染物 五、燃煤電廠對(duì)環(huán)境的影響 六、燃煤電廠PM2.5排放控制技術(shù) 七、除塵器對(duì)PM2.5的控制改進(jìn)研究 八、展望,一、我國(guó)燃煤電廠現(xiàn)狀,隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快、社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，電力工業(yè)也得到迅猛發(fā)展。截至 2013 年底，全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量 12.46 億千瓦，其中以煤炭燃料為主的火電為7.85 億千瓦，占我國(guó)總發(fā)電量的 63%，是保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素?？梢?jiàn)，燃煤電廠仍為我國(guó)主要的電廠模式，而煤炭所耗費(fèi)的成本也占到發(fā)電總成本的一半以上。 燃煤電

2、廠特點(diǎn)是高污染排放且影響范圍廣，在地區(qū)污染貢獻(xiàn)評(píng)價(jià)往往居于首位。在粉煤灰的儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中，也產(chǎn)生了一定的對(duì)生態(tài)效益和社會(huì)影響的不良影響。可見(jiàn)，燃煤電廠與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的方方面面緊密相關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)制定了很多相關(guān)環(huán)境保護(hù)的政策，進(jìn)而燃煤電廠的環(huán)境污染問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。因此，在發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，如何降低對(duì)環(huán)境的影響，及時(shí)采取切實(shí)可行的污染防治措施成了當(dāng)前我國(guó)燃煤電廠迫切需要解決的問(wèn)題。,二、 燃煤電廠發(fā)電流程,燃煤發(fā)電所利用的原料煤，作為一種化學(xué)燃料，會(huì)隨著使用最終轉(zhuǎn)化為電能。首先是原料運(yùn)送，煤從煤碼頭運(yùn)送至干煤棚再運(yùn)至煤斗，為提高燃煤效率，大多采取燃燒煤粉的方法。因此

3、，煤首先發(fā)送到煤破碎機(jī)破碎成塊，然后送去進(jìn)行煤粉磨碎。再隨著熱風(fēng)被送入鍋爐的爐內(nèi)燃燒。同時(shí)，鍋爐會(huì)產(chǎn)生噪聲。煤粉燃燒后最終會(huì)進(jìn)入除塵器。從煙塵器出來(lái)的煙氣經(jīng)過(guò)脫硫裝置脫硫后，在引風(fēng)機(jī)的作用下通過(guò)煙囪排入大氣。在煤燃燒后到達(dá)灰鍋爐下面的爐渣斗，進(jìn)入灰機(jī)，終成灰場(chǎng)或外賣。同時(shí)，從除塵器分離出的干灰也進(jìn)入灰渣場(chǎng)或用于外賣。,在省煤器中，煙道燃?xì)膺M(jìn)入頂部的鼓鍋爐，煤粉燃燒釋放的熱量高，到達(dá)滾筒后汽化成水蒸汽與冷壁連接后，飽和蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器。飽和的蒸汽繼續(xù)吸熱，當(dāng)具有很高的溫度和壓力時(shí)，就成為過(guò)熱蒸汽。管道進(jìn)入汽輪機(jī)后，熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。在這個(gè)時(shí)候，汽輪機(jī)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較大的噪音。當(dāng)動(dòng)能傳遞給發(fā)電機(jī)，會(huì)將動(dòng)

4、能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋０l(fā)電機(jī)在產(chǎn)生噪音的同時(shí)，將電傳遞給用戶。,三、燃煤電廠產(chǎn)污環(huán)節(jié),根據(jù)傳統(tǒng)的燃煤電廠工藝流程，煤儲(chǔ)存、輸送、煤燃燒、發(fā)電的過(guò)程都可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。綜合看來(lái)，主要的排污環(huán)節(jié)可以分為以下幾個(gè)： （1）燃煤的貯存及輸送過(guò)程。 （2）燃油的貯存及輸送過(guò)程。 由于油罐脫水，在存儲(chǔ)燃料時(shí)或者輸送過(guò)程中，可能會(huì)產(chǎn)生少量含油污水。 （3）燃燒過(guò)程。,燃煤電廠的燃燒過(guò)程，包括燃煤的粉碎過(guò)程。鍋爐燃燒過(guò)程中，燃燒產(chǎn)生的煙氣通過(guò)除塵和脫硫裝置從煙囪排入大氣，污染氣體包括碳的氧化物，硫氧化物，氮氧化物。廢水包括堿性廢水，凈化廢水，鍋爐脫硫廢水和鍋爐清洗廢水。 （4）化學(xué)水處理過(guò)程。 為了確保電廠的正常

5、運(yùn)行，需要提供質(zhì)量合格的工業(yè)用水進(jìn)行處理。在處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的酸堿廢水。 （5）外排冷卻水過(guò)程。 蒸汽從汽輪機(jī)排汽口的下部排出，進(jìn)入冷凝器，形成冷卻水 （6）發(fā)電過(guò)程。 （7）除灰渣過(guò)程。,在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的灰和灰水。在裝載，運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程，如果管理人員的管理疏忽或不利的天氣條件，可能會(huì)產(chǎn)生粉塵。如若造成貯灰場(chǎng)沖灰水滲漏會(huì)對(duì)地下水產(chǎn)生污染,四、燃煤電廠主要污染物,1 大氣污染物 煙塵、二氧化硫、氮氧化物都伴隨著電廠的運(yùn)營(yíng)而產(chǎn)生。這些污染物的產(chǎn)生的多少與所燃煤的消耗量和燃燒方式以及所采用的凈化措施的效率有關(guān)。 煤粉爐煙氣 PM2.5主要由兩部分組成，一部分為表面光滑形狀規(guī)則的球形粒

6、子，另一部分為形狀不規(guī)則的塊狀粒子。爐膛溫度高，無(wú)論是氣化凝結(jié)機(jī)理形成的細(xì)微顆粒物還是殘灰粒子在爐膛內(nèi)多呈熔融狀態(tài)，在表面張力的作用下球化，多形成球形粒子。而不規(guī)則塊狀顆粒主要來(lái)自未熔或部分熔融的礦物，以石英和黏土礦物為主。石英顆粒的熔點(diǎn)較高，因此在灰中多保持原來(lái)的多角狀外形，而黏土礦物熔點(diǎn)比石英低，燃燒時(shí)部分熔融，形成不規(guī)則顆粒。,循環(huán)流化床鍋爐（CFB）產(chǎn)生的顆粒物多呈不規(guī)則形狀，具有較大的表面積。由于 CFB 燃燒溫度低于煤粉爐，氣化凝結(jié)的顆粒物少，主要為殘灰粒子，且多為未熔或部分熔融礦物。,2 廢水污染物 燃煤電廠排放的廢水是一種人為的污染源。主要有灰水，化學(xué)酸堿廢水，洗煤廢水，含油廢

7、水，煤場(chǎng)脫硫水，暖水（清水）和其他工業(yè)廢水。其中，直接冷卻水排放的冷凝器，接近 10104m3/h，占比火電廠用水總量的 90%。但一般不作為廢水處理。沖灰水有排放量大、污染最為嚴(yán)重和循環(huán)使用率低的特點(diǎn)，針對(duì)沖灰水存在的問(wèn)題，發(fā)電廠主要用于干灰，濃漿輸灰，等一系列的貯灰場(chǎng)排水回收和處理措施。目前現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)對(duì)沖灰水進(jìn)行了較好的處理，因此一般污水主要是指廠區(qū)排水和灰場(chǎng)排水。燃煤電廠的除灰方式在首選干除灰或水力除灰的方式，目的是使灰水使用后回收再利用，形成一個(gè)有效的循環(huán)模式。,3 噪聲污染 噪聲污染是局部性的和無(wú)后效性的。當(dāng)噪聲源的聲輸出停止后，污染立即消失，不留下任何殘余物質(zhì)。因此，防治噪聲有

8、三種途徑：第一可以從控制聲源上入手，對(duì)主要聲源裝設(shè)消聲器，對(duì)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)氣和排氣口安裝設(shè)微孔消聲器，可降低 10-30分貝，對(duì)個(gè)別噪聲大的部位采取隔聲措施。第二可以通過(guò)控制聲的傳播途徑來(lái)防治噪聲，例如最后用隔聲板來(lái)對(duì)爐膛、風(fēng)道共振引起的噪聲進(jìn)行降噪處理，大約可以降低 10-20 分貝（dB）。第三可以通過(guò)對(duì)接收者進(jìn)行保護(hù)來(lái)減少噪聲產(chǎn)生的危害。如進(jìn)行廠區(qū)綠化工作。,4 固體廢棄物污染 固體廢棄物主要是工業(yè)廢渣和生活垃圾。工業(yè)廢渣主要為粉煤灰和爐渣，電廠采用正壓相干的方法，去除煤灰工藝和壓力水沖灰工藝從而輸送和分離出煤灰。煤灰產(chǎn)量的多少和電廠燃煤量和燃燒效率息息相關(guān)。另外它們的存放會(huì)占用大量的空間，

9、電廠每年對(duì)灰場(chǎng)建設(shè)和修護(hù)需要投入大量資金。如果沒(méi)有有效的預(yù)防措施，這將造成一些損害，影響到空氣，水，土壤和人類健康。,五、燃煤電廠對(duì)環(huán)境的影響,1 大氣環(huán)境影響分析 近段時(shí)間，“霧霾天”頻發(fā)，全國(guó)的大部分地區(qū)籠罩在一篇迷茫之中，PM2.5濃度居高不下，引起人們的恐慌。煤炭的燃燒也會(huì)增加大氣中 PM2.5的含量。 煤炭燃燒的過(guò)程中產(chǎn)生的 SO2，會(huì)導(dǎo)致酸雨，進(jìn)而可能影響植物以及水中生物的生長(zhǎng)發(fā)育，造成葉面?zhèn)εc壞死。同時(shí)對(duì)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用。大氣中 SO2濃度過(guò)大對(duì)人體的危害很大，會(huì)刺激呼吸系統(tǒng)，不僅可能使氣喘病人痙攣，還可能誘發(fā)支氣管炎、氣管炎、肺炎，甚至引起肺硬化而致死。,氮氧化物是燃煤燃

10、燒產(chǎn)生的，通過(guò)一系列的光化學(xué)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧。另外NOX也是形成酸雨的主要物質(zhì)。原料煤炭在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，進(jìn)而導(dǎo)致引起溫室效應(yīng)。,2 水環(huán)境影響分析 燃煤電廠用水量和排水量都很大，向水體排放工業(yè)廢水是人為污染源之一。種類有很多，但相對(duì)而言產(chǎn)生危害最大的是沖灰水。沖灰水排放量大，回用率低，排放的污染物種類繁多，且嚴(yán)重超標(biāo)，對(duì)人類和社會(huì)造成嚴(yán)重的危害。按照污染物，燃煤電廠廢水污染主要包括：pH 值，重金屬污染等。,（1）酸堿污染。由于鍋爐酸洗，化學(xué)除鹽系統(tǒng)和灰水反沖洗過(guò)程，排放污水可能引起酸堿失衡。中國(guó)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，允許排放量的 pH 值范圍為從 6 到 9。 太酸或堿會(huì)影響水的

11、pH 值，殺死細(xì)菌和微生物的生長(zhǎng)，防止水的凈化，對(duì)淡水生物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，另外，還會(huì)腐蝕橋梁、船舶、魚(yú)具。 （2）重金屬污染。沖灰水中的主要重金屬有很多，如汞、鎘、鉻、砷、鉛等， 如果人們攝取這些元素過(guò)量，都會(huì)引起疾病的發(fā)生。,3、聲環(huán)境影響分析 燃煤電廠的氣動(dòng)噪聲主要源于機(jī)械，各類風(fēng)機(jī)和管道。另外，水塔造成的聲音混響也不容忽視。 此外，燃煤發(fā)電廠對(duì)在噪聲環(huán)境中的工作人員有不良影響。應(yīng)該定期對(duì)接觸噪聲的工人進(jìn)行檢查。,4 生態(tài)環(huán)境影響分析 電廠對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在以下方面： （1）土壤污染。 煤炭燃燒產(chǎn)生的氮氧化物排放到大氣形成酸雨，形成過(guò)程如： NO2+OH=HNO3 N2O5+H2O=

12、2HNO3 酸雨可能會(huì)導(dǎo)致土壤中滲入具有污染的物質(zhì)，妨礙農(nóng)作物和樹(shù)根系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)循環(huán)，進(jìn)而使農(nóng)作物和森林的生長(zhǎng)受到影響。如果酸霧和臭氧結(jié)合，對(duì)植物的細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞膜有破壞作用，從而降低植物的抗寒抗旱能力。使得農(nóng)作物產(chǎn)量變低、品質(zhì)變差。另外，還會(huì)惡化了土壤侵蝕狀況，導(dǎo)致土壤和減少的數(shù)量和質(zhì)量下降，影響當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。,燃煤中的氮氧化物燃煤中含有重金屬元素如氟，雖然含量很少，但會(huì)隨著燃燒排向大氣，在大氣中的濃度超過(guò)一定值之后，就會(huì)顯示出極大的毒性。長(zhǎng)時(shí)間停留在大氣中，會(huì)隨著雨水污染水源和土壤。 電廠的建設(shè)會(huì)改變所占用地土地的利用方式并且關(guān)乎土壤質(zhì)量的退化。例如，中國(guó)耕地資源較少的西部地區(qū)，特別是耕地生產(chǎn)

13、力特別差，一旦被占領(lǐng)，很難在短期內(nèi)恢復(fù)，這將直接影響到當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn),甚至社會(huì)的穩(wěn)定。,（2）生物多樣性。 燃煤電廠對(duì)生物資源的影響包括植被蓋度的變化，還會(huì)對(duì)生物包括動(dòng)物的多樣性受到威脅。 電廠對(duì)敏感生態(tài)環(huán)境一旦破壞，也有可能會(huì)連鎖影響到到一系列其它的環(huán)境問(wèn)題。,5 社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響分析 隨著電廠的的蓬勃發(fā)展，也會(huì)對(duì)電廠所處地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)將得到很大的帶動(dòng)作用。包括當(dāng)?shù)亟煌?、郵電、和城鎮(zhèn)化進(jìn)程，加快當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐。同時(shí)，根據(jù)電廠周圍居住居民對(duì)于電廠的滿意度可知電廠的生產(chǎn)運(yùn)行對(duì)周圍居住環(huán)境帶 來(lái)一定積極和消極的雙重影響。,六、燃煤電廠PM2.5排放控制技術(shù),1 除塵設(shè)備技術(shù)分析 根據(jù)本試驗(yàn)

14、所采集的數(shù)據(jù)可得出測(cè)試燃煤電廠鍋爐除塵設(shè)備對(duì) PM2.5的脫出效率如下表。燃煤電廠鍋爐經(jīng)過(guò)除塵器后，PM2.5總粒數(shù)濃度和總質(zhì)量濃度明顯下降，粒數(shù)濃度由幾幾十百萬(wàn)個(gè)/cm3降至幾萬(wàn)二十多萬(wàn)個(gè)/cm3，質(zhì)量濃度由幾百 mg/m3降至零點(diǎn)幾至幾十 mg/m3,1、靜電除塵器 電除塵器優(yōu)點(diǎn)：能處理高溫?zé)煔?，除塵器阻力小，維護(hù)費(fèi)用低，可獲得較高除塵效率。對(duì)一般性能的煙塵，只要有足夠的收塵面積，通?？蛇_(dá)到99%以上的除塵效率。缺點(diǎn)：粉塵性質(zhì)（化學(xué)成分和顆粒級(jí)配）和煙氣參數(shù)（煙氣量、煙氣溫度、煙氣化學(xué)組成）嚴(yán)重影響除塵效率；由于除塵機(jī)理的限制，除塵效率按指數(shù)曲線變化，后級(jí)電場(chǎng)的收塵量少，即對(duì)大量細(xì)顆粒物的

15、收集效率不高。,電除塵的關(guān)鍵步驟是粉塵荷電，在電暈電場(chǎng)中存在兩種荷電機(jī)理。一種是電場(chǎng)荷電，即靜電力使離子做定向運(yùn)動(dòng)，粒子碰撞離子荷電；另一種是擴(kuò)散荷電，即離子擴(kuò)散令粒子荷電，離子的熱能決定該過(guò)程。粒子的荷電過(guò)程主要由粒徑?jīng)Q定，大于0.5m的微粒以電場(chǎng)荷電為主；小于0.15m的微粒以擴(kuò)散荷電為主；而在0.15m0.5m的粒子，是兩種荷電機(jī)理都要考慮。,徐鴻等在研究燃煤電廠除塵裝置時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出其對(duì)微粒的控制效率規(guī)律：電除塵器對(duì)粒徑10m以上顆粒很容易捕集，但對(duì)5m以下顆粒捕集效率急劇下降，對(duì)PM2.5的捕集效率更低，從而導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的細(xì)顆粒排放到大氣環(huán)境中。 有以上研究結(jié)果可知，靜電除塵器對(duì) P

16、M2.5的脫除效果較差，主要原因是 粉塵荷電對(duì)0.1m左右的細(xì)微顆 粒效果很差，導(dǎo)致對(duì)PM2.5 的脫除 效果不好。,2、袋式除塵器 袋式除塵器優(yōu)點(diǎn)：煙塵排放濃度低。袋式除塵器采用過(guò)濾式，只要濾料有足夠的密集度，易實(shí)現(xiàn)煙塵低排放；除塵效率基本上不受煙塵性質(zhì)的影響，即煙氣量、煙氣溫度、煙氣含塵濃度的波動(dòng)對(duì)排放量影響不大。,國(guó)內(nèi)燃煤電廠袋式除塵器存在的問(wèn)題：（1）大型袋式除塵器入口煙氣量的平衡調(diào)整。在燃煤電廠鍋爐中，袋式除塵器都存在較高的進(jìn)風(fēng)煙氣量，一般有4個(gè)通道倉(cāng)室。有些除塵器 4 個(gè)通道的煙氣流量是不平衡的，主要是由于進(jìn)口煙道沒(méi)有安裝風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。造成各通道倉(cāng)室負(fù)荷不均，縮短局部濾袋使用壽命。袋

17、式除塵器與靜電除塵器一樣，不能過(guò)分依賴除塵器風(fēng)量的自然平衡，進(jìn)口煙氣流量的調(diào)節(jié)非常重要。,（2）清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在先天缺陷。相比鋼鐵、水泥、化工等行業(yè)，我國(guó)燃煤電廠袋式除塵器的應(yīng)用歷史較短。環(huán)保要求日益提高，越多燃煤電廠開(kāi)始采用袋式除塵器，到目前為止據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，10 萬(wàn)以上燃煤鍋爐機(jī)組大約發(fā)展了 200 多臺(tái)袋式除塵器，其中已經(jīng)運(yùn)行的將近 130 臺(tái)。,（3）氣流的均勻分布和清灰系統(tǒng)技術(shù)高低嚴(yán)重造成除塵器設(shè)備的工程質(zhì)量及使用中出現(xiàn)的酸結(jié)露問(wèn)題。令人擔(dān)憂的是國(guó)內(nèi)燃煤電廠袋式除塵器設(shè)備的制造和安裝質(zhì)量問(wèn)題：a.設(shè)備漏風(fēng)漏水漏雨。b.除塵器花板變形（傾斜）嚴(yán)重，袋口密封不嚴(yán)，濾袋袋底相互接觸磨損。c

18、 沒(méi)有做好保溫，因趕工期而投入運(yùn)行，造成除塵布袋酸結(jié)露的隱患。這普遍存在于國(guó)內(nèi)靜電除塵器改造為袋式除塵器項(xiàng)目中。,d.除塵器入孔門因密封不嚴(yán)，保溫不夠而導(dǎo)致的酸結(jié)露情況。e.除塵濾袋袋頭和袋底出現(xiàn)結(jié)露。因?yàn)檫@兩個(gè)部分為雙層濾料縫制，氣流不流通，易導(dǎo)致煙氣結(jié)露而形成球形粉塵顆粒掛袋的情況。f.脈沖噴吹管的制造或安裝質(zhì)量問(wèn)題，易損傷濾袋袋口。g.工人在安裝濾袋時(shí)，隨意踩踏濾袋袋口，易損傷濾袋。,袋式除塵器總的說(shuō)除塵效果是不錯(cuò)的，尤其是相對(duì)電除塵器對(duì)細(xì)顆粒物的脫除來(lái)說(shuō)。但它的使用壽命較短；設(shè)備投資大、消耗鋼材多、安裝工作量也大；同時(shí)袋式除塵器比電除塵器阻力高，能耗大，它約比三電廠除塵器高 20%30

19、%。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高，電廠更多要燃用低硫煤，其灰的比電阻值比較高，使用電除塵器的費(fèi)用由此增大；另一方面，濾袋的質(zhì)量、袋式的設(shè)計(jì)及運(yùn)行水平的提高，傳統(tǒng)濾袋的使用壽命已大為延長(zhǎng)。,3 電袋聯(lián)合除塵 電袋復(fù)合除塵器是一種集靜電除塵與布袋除塵兩種除塵技術(shù)于一體較為先進(jìn)的除塵設(shè)備，如圖 4-2 所示。電袋除塵器就是充分利用靜電除塵器第一電場(chǎng)除塵效率較高的特性，將第一電廠作為一級(jí)除塵單元，剩余煙氣由第二級(jí)除塵單元布袋進(jìn)行吸附，這樣可大大降低布袋除塵的負(fù)荷，并且適當(dāng)加大過(guò)濾速度，減小除塵壓降，這樣也能使得布袋除塵器的整體規(guī)模有所降低；可以說(shuō)電袋復(fù)合除塵器充分利用了布袋除塵器對(duì)粒徑較小顆粒物捕集效率高

20、的特點(diǎn)和荷電粉塵的過(guò)濾除塵機(jī)制優(yōu)勢(shì)，更好地捕集細(xì)微顆粒。,煙氣的流過(guò)路徑：進(jìn)口煙道進(jìn)口煙箱靜電除塵區(qū)布袋除塵區(qū)凈氣室出口煙道風(fēng)機(jī)。,近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)有關(guān)的企業(yè)和科研院所相繼開(kāi)展了電袋復(fù)合除塵技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，主要著重于前電后袋串聯(lián)式及其改進(jìn)型的研究開(kāi)發(fā)，在實(shí)際燃煤電廠應(yīng)用的實(shí)例也日趨增多。電袋聯(lián)合除塵器主要技術(shù)特點(diǎn)：機(jī)理科學(xué)，技術(shù)可靠先進(jìn)；除塵效率穩(wěn)定且比單獨(dú)的電除塵和袋除塵效率高，對(duì)微細(xì)粉塵的脫除效率高；運(yùn)行阻力低，濾袋壽命長(zhǎng)；結(jié)構(gòu)緊湊，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。,七、除塵器對(duì)PM2.5的控制改進(jìn)研究,1、靜電除塵器的改進(jìn)方法 1) 改變荷電形式 靜電除塵器對(duì)顆粒的捕集就是通過(guò)顆粒荷電后被電極吸附而后

21、脫除。靜電除塵器對(duì)大顆粒物的去除效率高，而對(duì)PM2.5捕集效率較低。但實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)改變荷電形式可大大提高靜電除塵器對(duì)PM2.5的捕集能力。采用低能耗的高壓窄脈沖放電，可大大增加亞微米級(jí)顆粒的荷電量，與傳統(tǒng)直流靜電除塵結(jié)合，將提高靜電除塵器對(duì)亞微米級(jí)顆粒的捕集能力。,2)改機(jī)械振打?yàn)闆_刷液沖洗，即濕式靜電除塵器 所謂改機(jī)械振打?yàn)闆_刷液沖刷就是將普通的干式電除塵器改為濕式電除塵器(WESP)。WESP技術(shù)的捕集機(jī)理與干式電除塵器的捕集機(jī)理相同，但是WESP采用沖刷液沖洗電極，使粉塵轉(zhuǎn)化為泥漿狀進(jìn)而清除，而電子穩(wěn)定程序系統(tǒng)(ESP)則是采用機(jī)械振打清除極板積灰。隨著清灰技術(shù)的改進(jìn)，WESP避免了二

22、次揚(yáng)灰，不僅保證低排放，而且能有效捕集PM2.5的細(xì)微顆粒、二惡英、SOX、重金屬和堿性氯化物顆粒。,一般將WESP安裝在濕法煙氣脫硫（WFGD）之后，不僅能夠去除逃逸的細(xì)微顆粒，而且還可以脫除SOX霧滴等有害物質(zhì)。煙氣經(jīng)WESP后，排放量可降低到5mg/m3以下，同時(shí)，SO3的去除效率也高達(dá)90%，可對(duì)流冷卻降低煙氣溫度、促進(jìn)冷凝，可以有效降低煙囪出口處酸霧和細(xì)微顆粒的排放。WESP也可以較好地捕集細(xì)微、潮濕、黏性或高比電阻粉塵，并且由于被捕集的粉塵和水之間有黏著力，因此不存在粉塵收集后的再次揚(yáng)塵。在WESP運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電暈抑制現(xiàn)象，SO3蒸汽與煙氣水分作用可形成酸霧，嚴(yán)重抑制運(yùn)行時(shí)WES

23、P的電暈電流?；谶^(guò)去在WESP使用中獲得的經(jīng)驗(yàn)，目前電暈抑制問(wèn)題已經(jīng)解決。,為保證極板表面水膜平整光滑，避免“死區(qū)”和粉塵堆積，WESP采用高強(qiáng)度、高抗腐蝕性合金材料制成的合金極板。WESP的包覆板選用玻璃纖維加強(qiáng)的塑料(FRP)來(lái)包覆鉛和由其包裹的內(nèi)件，提高了WESP的壽命。其次，可以通過(guò)超細(xì)霧化噴嘴在較低壓力下優(yōu)質(zhì)霧化，迅速傳遞液滴與熱量，使細(xì)微顆粒有效的進(jìn)行浸潤(rùn)而進(jìn)行凝結(jié)作用，來(lái)保證極板表面水膜分布均勻。,WESP目前已在國(guó)外電廠得到應(yīng)用，其常用的布置方式是煙氣垂直流與WFGD系統(tǒng)整體式布置，成本和運(yùn)行費(fèi)用是最低的，占地面積也很小。這種電廠除塵布置方式既彌補(bǔ)了除塵器細(xì)微顆粒物的排放，又

24、解決了脫硫后PM2.5增加的問(wèn)題。,2、電袋聯(lián)合除塵器的改進(jìn)方法 1)根據(jù)運(yùn)行情況控制布袋除塵器的清灰方式和頻率 目前國(guó)內(nèi)電廠為了到達(dá)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)低于30mg/m3而對(duì)靜電除塵進(jìn)行技術(shù)研究，主要是采用“前電后袋”式除塵器（COHPAC），但應(yīng)用中還有不少關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題未解決，造成了靜電收集區(qū)和布袋過(guò)濾區(qū)的協(xié)同作用難以長(zhǎng)期維持。國(guó)內(nèi)兩個(gè)電廠改造為COHPAC，排放濃度28mg/m3左右。,由于布袋除塵器對(duì)PM2.5的捕集效率與其運(yùn)行方式密切相關(guān)，通過(guò)一次塵捕集二次塵。當(dāng)濾袋富集較多煙塵顆粒時(shí)，布袋除塵器對(duì)微小顆粒的捕集效果更為明顯。布袋除塵器正常工作時(shí)，0.1m0.5m的顆粒捕集效率是低于90%的

25、，0.5m1.5m的顆粒捕集效率大于90%，然而，當(dāng)過(guò)度清灰后，對(duì)PM2.5的顆粒捕集效率則會(huì)降低到30%以下。因此，對(duì)于布袋除塵器來(lái)說(shuō)，提高脫除PM2.5的效率，關(guān)鍵是要控制好清灰方式和頻率。,2)電場(chǎng)與濾袋交錯(cuò)排列 先進(jìn)混合型除塵器（AHPC）是目前關(guān)注較高的除塵技術(shù)，在除塵器內(nèi)安裝電場(chǎng)通道和濾袋通道使電場(chǎng)與濾袋交錯(cuò)排列。首先煙氣被導(dǎo)向電場(chǎng)通道，大部分粉塵在通道中去除，而攜帶少量粉塵的氣體通過(guò)多孔極板流向?yàn)V袋，自此將剩余粉塵除去。濾袋脈沖清灰時(shí)，部分塵塊經(jīng)多孔極板回流，電除塵區(qū)將其捕集，減少粉塵重返濾袋幾率。同樣，未落入灰斗的粉塵在收塵極板振打清灰時(shí)被濾袋捕集。同時(shí)，多孔極板還能保護(hù)濾袋免

26、受放電的破壞。,改進(jìn)后對(duì)0.01m50m粒徑范圍內(nèi)顆粒物的捕集效率高達(dá)99.99%，濾袋的氣布比是一般脈沖布袋除塵器的3倍，很大程度減少布袋數(shù)量，而且電除塵部分的部件也減少很多。不僅可以減少投資，而且濾袋清灰頻率低于普通濾袋，從而濾袋壽命延長(zhǎng)，也降低了維修費(fèi)用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)布袋除塵器排放的粉塵中PM2.5顆粒約占13%，而經(jīng)改造后的電袋除塵器煙氣粉塵中PM2.5顆粒僅占4%左右。事實(shí)證明電場(chǎng)和布袋的交替排布可以有效的去除PM2.5，在國(guó)外已有大量應(yīng)用。,對(duì)于電袋除塵器的濾袋方面，目前主要是解決濾袋壽命問(wèn)題，濾袋破損有機(jī)械破損和化學(xué)腐蝕兩種情況。我們一方面需要降低煙氣中的含塵濃度，尤其是對(duì)含S

27、iO2和含Al2O3較高的粉塵；另一方面，尋找適合于鍋爐煙氣的濾料。實(shí)踐表明，PPS是一種較好的濾料，此外，PPS加PTFE覆膜和PPS+P84復(fù)合濾料也是很好的方案。,2、電除塵器前加設(shè)預(yù)處理裝置 目前人們對(duì)細(xì)顆粒物排放控制的關(guān)注越來(lái)越廣泛。為去除細(xì)微顆粒，在煙氣經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)除塵器以前增設(shè)一個(gè)預(yù)處理階段，目的是將細(xì)顆粒物通過(guò)物理或化學(xué)作用轉(zhuǎn)化成為大顆粒后再去除，這樣除塵效果更好，因此團(tuán)聚技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。超細(xì)顆粒團(tuán)聚促進(jìn)技術(shù)主要有電團(tuán)聚、磁團(tuán)聚、聲團(tuán)聚、湍流邊界層團(tuán)聚、熱團(tuán)聚、光團(tuán)聚和化學(xué)團(tuán)聚等，國(guó)外對(duì)這一方面研究比較全面，而國(guó)內(nèi)只對(duì)其中某些方法進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。,微粒聚合器技術(shù)工作原理：利用微粒凝聚技術(shù)，先將含塵氣體進(jìn)行分列荷電處理，使相鄰兩列的煙氣粉塵帶上不同極性電荷，然后將帶異