濕式電除塵器在生物質(zhì)鍋爐中的應(yīng)用探索

1 概述

目前國內(nèi)對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行生物質(zhì)能源改造存在很多誤區(qū)，突出的就是直接將燒煤的鍋爐改燒生物質(zhì)，但由于部分生物質(zhì)的燃料特性不一樣，部分鍋爐燃燒工藝不一樣，一些常規(guī)除塵如電除塵、袋式除塵、水膜除塵出現(xiàn)超標(biāo)排放問題，導(dǎo)致減排效果不理想，無法適應(yīng)當(dāng)前地方政府越來越嚴(yán)格的大氣污染物排放控制要求，如深圳等許多一線城市已經(jīng)出臺(tái)生物質(zhì)鍋爐必須≤20mg/m3煙塵排放要求，因此如何進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)超低排放、達(dá)到燃?xì)忮仩t標(biāo)準(zhǔn)是生物質(zhì)鍋爐推廣應(yīng)用工作中急需解決的問題。

2 當(dāng)前生物質(zhì)鍋爐的除塵技術(shù)缺陷

生物質(zhì)鍋爐配套除塵器應(yīng)充分考慮粉塵的特性、煙氣的性質(zhì)和運(yùn)行工況等因素，如生物質(zhì)鍋爐燃燒粉塵粒徑小，質(zhì)量輕，旋風(fēng)除塵器收塵效率就非常低，有些生物質(zhì)鍋爐燃燒并不完全，煙塵都為質(zhì)量較輕的憎水性炭灰顆粒物，常用的水膜除塵器無法有效洗滌下來，另外這些未完全燃燒、質(zhì)量較輕的低比電阻粉塵，采用電除塵器除塵效果也不理想，容易二次逃逸，電場(chǎng)內(nèi)部還特別容易火花引燃，這些除塵方式排放的煙塵濃度與林格曼度很不穩(wěn)定，煙色排放均超標(biāo)比較嚴(yán)重，正被逐步淘汰，所以大部分生物質(zhì)鍋爐常用的除塵方式主要還是采用袋式除塵。

目前生物質(zhì)鍋爐布袋除塵器的缺點(diǎn)就是濾袋損壞率高，壽命有限，每年運(yùn)行維護(hù)成本較高，如一些小企業(yè)小生物質(zhì)鍋爐，平時(shí)開開停停，負(fù)荷忽大忽小，操作工責(zé)任心有限，經(jīng)常出現(xiàn)200℃左右的排煙溫度，這些小鍋爐特別容易出現(xiàn)燒袋事故，另外布袋除塵在一些特殊生物質(zhì)鍋爐并不適用，如家具行業(yè)燃木塊、鋸末鍋爐，制糖行業(yè)燃甘蔗渣鍋爐，南方燃竹屑、木屑鍋爐，還有大米加工業(yè)燃稻谷殼鍋爐等等，這種特殊的生物質(zhì)鍋爐燃料有些水分大，有的鍋爐含氧量特別高，布袋濾料容易水解或氧化，壽命極短，有些生物質(zhì)鍋爐粉塵微細(xì)，且易夾帶未充分燃燒的細(xì)小塊狀物和碳化物，易發(fā)生二次燃燒，也不適合布袋除塵，有的生物質(zhì)燃料含碳黑含酸氣比較高，布袋除塵黏袋和腐蝕還是比較嚴(yán)重。總的來說，目前盡管在布袋除塵器前普遍增設(shè)多管旋風(fēng)除塵作為保護(hù)措施，但還是完全沒有解決這些特殊生物質(zhì)鍋爐布袋除塵裝置容易破袋燒袋壽命短的難題。

3 濕式電除塵器技術(shù)方案

濕式電除塵器主要安裝于濕態(tài)飽和煙氣中作為終精處理環(huán)保裝備，其除塵性能與燃料粉塵特性無關(guān)，對(duì)細(xì)微顆粒物能有效捕集，出口粉塵濃度可以達(dá)到10mg/m3以下，具有無二次揚(yáng)塵、除塵效率高、壓力損失小、無運(yùn)動(dòng)部件，基本免維護(hù)、結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，近幾年濕式電除塵器在滿足超低排放、治理PM2.5方面的效果得到業(yè)內(nèi)專家一致認(rèn)可，其應(yīng)用領(lǐng)域正從電力行業(yè)向其它非電行業(yè)延伸。

濕式電除塵器應(yīng)用在生物質(zhì)鍋爐作為超凈排放裝置，前面必須增加噴淋洗滌塔，這跟布袋除塵需增設(shè)多管旋風(fēng)除塵一樣，一方面通過煙氣增濕降溫，形成濕態(tài)飽和煙氣，確保對(duì)PM2.5等細(xì)微顆粒的有效捕集，另一方面因?yàn)閲娏苎h(huán)水為草木灰堿性水質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)廢氣中SO2、HCl等酸性污染物進(jìn)一步脫除，系統(tǒng)工藝，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)工藝圖

應(yīng)用于生物質(zhì)鍋爐尾氣處理的濕式電除塵器可以全部采用不銹鋼裝置，無需進(jìn)一步防腐處理，即使發(fā)生短時(shí)間噴淋水泵故障或鍋爐出現(xiàn)高溫明火操作時(shí)，濕式電除塵器也能夠正常運(yùn)行，大大降低鍋爐操作工要求，非常適合在一些燃木屑、竹屑、甘蔗渣等無法采用布袋除塵的生物質(zhì)鍋爐除塵提效改造。

4 工程應(yīng)用

廣東韶關(guān)某啤酒公司位于市中心，供熱鍋爐由10T/H老鏈條爐直接改為燃生物質(zhì)鍋爐，由于采用舊麻石水膜除塵，煙塵排放將近200mg/Nm3，經(jīng)常冒黑煙，周邊居民意見較大，2014年環(huán)保要求大幅提高，煙塵排放要求≤30mg/Nm3，需要進(jìn)一步提效改造，因?yàn)槔吓f鍋爐空氣過剩系數(shù)較大，工況不穩(wěn)定，煙溫經(jīng)常達(dá)到200℃，采用布袋除塵器不僅容易燒袋，而且折算濃度無法滿足排放要求。廠方經(jīng)過考察論證后，決定直接在原麻石除塵后面加裝濕式電除塵器，近二年運(yùn)行穩(wěn)定可靠，基本消除了水汽煙帶，測(cè)試折算濃度小于15mg/Nm3，實(shí)現(xiàn)了煙塵超低排放。另外利用原鍋爐風(fēng)機(jī)冷卻水蓄水儲(chǔ)存，作為濕式電除塵器定時(shí)沖洗用水，產(chǎn)生的廢水流入前麻石水膜塔作為蒸發(fā)補(bǔ)充水，因此系統(tǒng)并不增加額外用水，麻石水膜塔循環(huán)沉淀池定期置換一部分灰槳作為廠區(qū)花木有機(jī)鉀肥使用，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。應(yīng)用實(shí)例，如圖2所示。

5 結(jié)語

不同生物質(zhì)鍋爐的運(yùn)行工況、燃料特性差異較大，簡單采用布袋除塵器無法滿足用戶日趨嚴(yán)格的環(huán)保排放要求，特別是由于工況的不適合，有些生物質(zhì)鍋爐頻繁出現(xiàn)燒袋破袋現(xiàn)象，給用戶造成難以承受的維護(hù)成本，而濕式電除塵器作為一種先進(jìn)的煙氣治理技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，基本免維護(hù)，運(yùn)行成本低，脫除細(xì)微煙塵能力強(qiáng)，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)多污染物脫除，特別適合燃木屑、竹屑、甘蔗渣等這些特殊生物質(zhì)鍋爐的煙塵治理，在可靠性、除塵效率方面具有無法比擬的優(yōu)勢(shì)，隨著環(huán)保要求的不斷提高，隨著大家對(duì)濕式電除塵器不斷了解，將來肯定會(huì)在生物質(zhì)鍋爐應(yīng)用中得到進(jìn)一步的推廣。

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