燃煤电厂除尘设施对PM2.5的脱除效果

随着我国火电装机容量逐年增加，火力发电厂PM2.5排放问题越来越受到关注，我国将从2016年1月1日起实施GB3095-2012《环境空气质量标准》，其中增加了PM2.5的24h平均值和年平均值标准。PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，其表而吸附大量有毒、物质，长期吸入细颗粒物污染空气可造成肺部及其他系统损伤。燃煤电厂排放的烟气是我国PM2.5的重要来源之一。电厂煤燃烧产生的烟尘主要来源于煤中灰分，煤粉越细，燃烧后产生的飞灰越细，烟尘中细小颗粒物含量就会越高，PM2.5的含量也随之。传统的环保设施对PM2.5的去除能力较弱，不能满足日益严格的环保要求，因此，进一步加强烟气治理设施的改造以控制PM2.5的排放，开展对燃煤电厂PM2.5排放特性和减排治理的研究，对我国大气环境质量有着重要意义。
　　1、现有除尘设施
　　PM2.5的粒数浓度取决于PM1.0，   主要取决于PM0.38，也就是说，PM2.5主要由细模态颗粒物组成。目前，我国燃煤电厂环保设施主要有脱硝装置、除尘装置和脱硫装置。除尘装置主要有电除尘器、袋式除尘器和电袋除尘器3种。3种除尘装置对PM2.5的去除率均达到90%以上，其中袋式除尘器和电袋除尘器对PM2.5的去除率达到以上，但除尘器对烟气中组成PM2.5的细模颗粒物PM1.0和PM0.38的去除率不高。
　　2、双极静电凝聚技术
　　双极静电凝聚技术是近年提出的一种可以提器除尘效率，降低细微颗粒物排放的技术。所谓双极荷电区就是正负电极相间，气流通过双极荷电区使粉尘颗粒荷不同电荷，然后进入凝聚区，带正电粒子和带负电粒子在湍流运输和静电力作用下碰撞凝聚，小颗粒粗大化变成大颗粒后进入除尘器内部，粗大化的粒子   易于被收集。双极荷电湍流凝聚技术则是对双极电凝聚技术和湍流凝聚技术的整合，除了对含尘气体进行荷电处理，还通过扰流技术使带异性电荷的不同粒径粉尘产生速度或方向差异而凝聚，   加有利于除尘器收集细微颗粒粉尘，这种技术对粉尘的凝聚效果好于单纯的双极电凝聚技术。
　　3、 湿式电除尘技术
　　根据   等发达   治理PM2.5的技术和经验，湿式电除尘器对PM2.5的脱除效果良好，可达以上。湿式电除尘器的工作原理是：金属放电线在直流高压电的作用下将周围气体电离，荷电粉尘在电场力的作用下向集尘极运动并沉积，水流从集尘板顶部留下，在集尘板形成一层均匀水膜，集尘板上的粉尘被冲刷到灰斗中随水排出。湿式电除尘和干式电除尘技术工作原理相同，都是利用电晕放电使气体电离进而使粉尘荷电并在电场力的作用下，将粉尘从气体中分离出来。不同的是，干式电除尘采用的是机械振打或声波清灰等方式，而湿式电除尘是采用冲刷液冲洗电极。湿式电除尘器避免了高比电阻粉尘及尾部二次飞扬对除尘效果的影响，可达到很高的除尘效率。另外，湿式电除尘器对SO3酸雾和汞等重金属的脱除效果也很好。湿式电除尘技术是当前      的除尘环保技术，在欧美发达   有数百个项目应用湿式电除尘技术去除了烟气中PM2.5粉尘。
　　湿式电除尘器也存在一些问题：进入实施电除尘器的烟气温度应低于冲刷液饱和温度，否则会使粉尘颗粒干燥形成污染物，因此结构上   采取良好的防结露措施；在高粉尘浓度或高SOx的条件下，不宜采用湿式电除尘；需要设置废水处理设备；湿式电除尘器的各主要部件需要选取材料。当湿式电除尘器安装在湿法脱硫装置后时，这些问题均可解决。目前大部分燃煤电厂都采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，也为湿式电除尘技术在电厂的应用创造了有利条件。
　　若采用垂直烟气流与湿法脱硫系统整体式设计的湿式电除尘装置，在传统湿法脱硫装置除雾器位置安装湿式电除尘装置，经过该装置处理后的烟气无需通过提高烟温来防比烟囱腐蚀和“石膏雨”的形成，而采用水平烟气流和垂直烟气流独立设计则需要专门的布置空间。