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       電除霧器是一種用來處理含微量粉塵和微顆粒的高效節(jié)能的煙氣凈化設(shè)備，主要用來去除含濕氣體中的塵、酸霧、水滴、氣溶膠、臭味、PM2.5等有有害物質(zhì)，是治理大氣粉塵污染的理想設(shè)備，在當(dāng)前國內(nèi)外對環(huán)保要求越來越高的情況下得到了推廣應(yīng)用。

(一) 沉淀極室

       電除霧器有室內(nèi)型和室外型，沉淀極室的配備，一般出于對沉淀極室清掃以及修理的考慮必須有兩個(gè)以上的系統(tǒng)。另外，為了得到高的除霧效率，也有作成一級、二級或三級串聯(lián)，在其間設(shè)置中間塔或氣體冷卻器或噴霧增濕管等。

       氣體流動(dòng)方向，無論是板式或管式，大都是垂直向下或垂直向上流動(dòng)的，水平流動(dòng)的方式幾乎不用。管式的氣體分布容易均勻，可望獲得較高的除霧效率，但建設(shè)費(fèi)用高。

       構(gòu)造材料應(yīng)能耐熱并耐一定程度的負(fù)壓，為此板式的外殼用扁鋼加強(qiáng)的鉛板，管式的用厚3．o一5．Omm左右的鉛制圓筒(用扁鋼加強(qiáng))。為了用高壓水沖洗附在電極線和沉淀極上的粉塵(砷及硒泥等)，往往在上部常備有水洗用配管。

       *近已經(jīng)造出用合成樹脂制的沉淀極室，并已在實(shí)際中使用。

山西磚廠電除霧器煙氣量不大于100000m3/h，設(shè)計(jì)氣速為1m/s

(二) 放電電極

       放電電極由于要耐硫酸而包鉛，所以線徑較大，使電暈放電困難。為了避免這種現(xiàn)象，添加幾個(gè)棱邊以減小曲率半徑。形式大多數(shù)采用6—9mm直徑做成星型(銅心直徑1—2mm)，也有用軟鋼心線，或用不銹鋼心線或者無心線的。

(三) 沉淀極

       沉淀極用鉛板，板式、管式通常都用3mm厚的鉛板。另外，作為特殊的例子也可以用鋼板包鉛。*近正在推廣的塑料電除霧器的沉淀電極，是用聚氯乙烯板兩面層壓以聚氯乙烯和石墨粉混捏而賦予導(dǎo)電性的聚氯乙烯而成，或用增強(qiáng)聚氯乙烯電極板，或用石墨層壓板。對電極的尺寸，板式多數(shù)用寬2—3mm、高3—4mm左右的，管式多數(shù)用直徑200—250mm左右、高4．Om左右的。

(四) 氣體分布裝置

       電除霧器使用的氣體分布裝置，有多孑L板型、導(dǎo)向板型、分配型、竹席型、格柵型等。材料以鉛或聚氯乙烯居多。

(五) 監(jiān)視用的視鏡

       為監(jiān)視除霧狀態(tài)在沉淀極室側(cè)面、上部或出口氣體管道上安裝玻璃視鏡。另外，還有使用光電管監(jiān)視氣體中酸霧濃度的方法。在進(jìn)行監(jiān)視的氣體管道上設(shè)置橫穿兩側(cè)的玻璃視鏡，一側(cè)安裝投光器，另一側(cè)安裝光電管。氣體中酸霧含量高透過的光束減少，則光電流減少。所以能夠根據(jù)電流計(jì)的讀數(shù)，從遠(yuǎn)方監(jiān)視氣體狀態(tài)。

       除了上述零件以外，電除霧器還附有進(jìn)出口插板，凝集酸排液裝置等。

電除霧器的運(yùn)行安全

       (1)電源設(shè)備 

       為使電除霧器運(yùn)轉(zhuǎn)，希望經(jīng)常加上盡可能高的電壓。所以，對導(dǎo)電部分和大地的絕緣，支承物的構(gòu)造，以及材料等應(yīng)當(dāng)予以特別注意。如有水分、粉塵附著在絕緣瓷瓶表面上，或混入電除霧器的絕緣油中，電氣絕緣就會(huì)顯著惡化，使有效電壓降低。經(jīng)過清掃的絕緣瓷瓶用1000V兆歐計(jì)測量其絕緣電阻大致上是無限大，至少應(yīng)以20Mn以上作為基準(zhǔn)。絕緣瓷瓶應(yīng)該根據(jù)使用狀況、環(huán)境來決定其定期清掃周期。此外，應(yīng)把絕緣瓷瓶放在箱內(nèi)并送入熱風(fēng)以免受到濕氣體和粉塵的影響。

       晶閘管整流的場合，溫度對其工作特性和壽命有影響，所以有必要注意晶閘管周圍溫度的上升情況。

晶閘管整流器收藏在貯槽內(nèi)，由于經(jīng)常受絕緣油等的冷卻，所以沒有溫度上升的問題，但是要注意吸濕呼吸器等的污染。如果吸濕呼吸器受到污染，水分等進(jìn)入貯槽的絕緣油中，往往會(huì)引起絕緣惡化。

       (2)收塵室 

       除塵裝置中氣體溫度在露點(diǎn)以下會(huì)引起化學(xué)腐蝕，由于H20—H2SO4冷凝而引起絕緣物表面上漏電，或在電極線上黏附粉塵，或者生成絕緣性的覆蓋膜，所以應(yīng)該經(jīng)常使氣體溫度保持在露點(diǎn)以上。另一方面也要注意在500℃以上的高溫下， 由于構(gòu)件的熱應(yīng)力而產(chǎn)生的故障。一般來說，希望在比含S02、SO3的混合氣體的露點(diǎn)高50℃左右的溫度下操作。

       對于電除霧器，為防止效率降低，希望在40℃以下的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。

       (3)酸霧的排出

       對電除霧器來說，捕集下來的酸霧是從室內(nèi)下部向室外作為排放液逐漸排出。由于排放液中的金屬化合物等會(huì)堵塞排出管，引起進(jìn)氣室內(nèi)積酸而招致氣體阻力增大，所以需要加以注意。

       (4)除霧室的清掃 

除霧室長期運(yùn)轉(zhuǎn)后，除塵效率逐漸降低。所以必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期打開清掃。定期清掃的周期根據(jù)礦的品種、焙燒爐形式、操作狀態(tài)等決定。

       (5)放電電極的更換

       電除塵器的放電電極由于粉塵的粘附、絕緣皮膜的形成以及腐蝕、安裝質(zhì)量不好而引起斷線，或者由于不可能糾正的彎曲等原因需要予以更換。使用硫磺礦及鋅礦時(shí)，放電電極往往有形成絕緣皮膜的現(xiàn)象。一般是1～5年全部更換一次。除霧裝置放電電極更換的理由大致上也與除塵裝置相同星型突出部分破損厲害時(shí)也需要更換。

       (6)絕緣瓷瓶 

       絕緣瓷瓶的破壞、龜裂是經(jīng)常發(fā)生的，這會(huì)招致不能外加高電壓或不能送電。其原因如下。

       冷凝漏電：由于收塵室在運(yùn)轉(zhuǎn)中溫度降低，SOs在表面上冷凝，往往發(fā)生漏電，所以必須在適當(dāng)?shù)臏囟认?出口300℃)運(yùn)轉(zhuǎn)。安裝作業(yè)中的破壞：安裝作業(yè)要謹(jǐn)慎，必須注意不要碰撞或安裝不合適。

       (7)油封用絕緣油

       電除霧器使用油封時(shí)，絕緣油直接與外面氣體、爐氣接觸、所以塵埃、酸霧、水分等進(jìn)入而使絕緣變得非常不好。由于液面放電或懸浮塵埃的電橋閃絡(luò)而不能施加高的電壓，進(jìn)而還會(huì)發(fā)生火災(zāi)放電，并有可能發(fā)生火災(zāi)，所以應(yīng)該盡量使用絕緣良好的絕緣油。另外，必須定期進(jìn)行絕緣耐力試驗(yàn)及除去混入水分的作業(yè)。長期使用后的絕緣油由于絕緣能力惡化，1～2年需要更換再生一次。

       本文對煙羽形成的影響因素和主流治理技術(shù)的特點(diǎn)及其原理進(jìn)行了闡述,并結(jié)合濕煙羽的特性探索了一條可行的煙氣脫白節(jié)能路徑,對煙羽現(xiàn)象的治理具有一定的參考價(jià)值。

▲ 來源：《上海節(jié)能》 作者：王宗民

       目前國內(nèi)較多燃煤電廠采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝進(jìn)行煙氣脫硫,脫硫后煙氣為飽和濕煙氣,直接排放后易形成＂煙羽＂。目前國內(nèi)外已有針對＂濕煙羽＂治理的相關(guān)技術(shù)措施。本文對煙羽形成的影響因素和主流治理技術(shù)的特點(diǎn)及其原理進(jìn)行了闡述,并結(jié)合濕煙羽的特性探索了一條可行的煙氣脫白節(jié)能路徑,對煙羽現(xiàn)象的治理具有一定的參考價(jià)值。

1. 引言

       目前我國燃煤電廠90%以上機(jī)組的脫硫設(shè)施采用的是石灰石—石膏濕法脫硫工藝。此脫硫工藝一般采用噴淋洗滌技術(shù)，去除煙氣中的二氧化硫，與此同時(shí)大量水被氣化后進(jìn)入煙氣之中，導(dǎo)致煙氣溫度降低到與煙氣的水露點(diǎn)溫度接近。隨著我國燃煤電廠*低排放改造的推進(jìn)，大部分電廠濕法脫硫裝置取消了GGH。煙氣經(jīng)過濕法脫硫石膏漿液的洗滌，溫度降至45~55℃，呈飽和狀態(tài)。

       煙囪排出的濕煙氣與溫度較低的環(huán)境空氣發(fā)生接觸，煙氣降溫，在此過程中煙氣中所含水蒸汽過飽和凝結(jié)，凝結(jié)水滴對光線產(chǎn)生折射、散射，從而使煙羽呈現(xiàn)出白色或者灰色的"濕煙羽"（俗稱"大白煙"、"白霧"等）。濕煙氣排放時(shí)，"煙羽"的抬升高度會(huì)有所降低，擴(kuò)散效果相對較差，污染物在煙囪附近的落地濃度會(huì)增加，加重灰霾現(xiàn)象，影響能見度。在環(huán)境溫度低、除霧效果較差時(shí)，則有可能發(fā)生"煙囪雨"現(xiàn)象，同時(shí)不利于煙氣抬升擴(kuò)散，甚至?xí)觿【植克嵊?，腐蝕工程設(shè)施及建筑物等。濕煙羽現(xiàn)象嚴(yán)重影響了電廠周邊居民的生產(chǎn)生活，削弱了公眾對環(huán)境保護(hù)工作的滿意度，相當(dāng)一部分燃煤電廠附近的居民對濕煙羽的治理提出了相關(guān)訴求，地方有關(guān)政府部門也對濕煙羽的控制提出了要求。

       隨著國家對污染物排放要求的提高，當(dāng)前燃煤電廠煙氣排放污染物對環(huán)境的污染已經(jīng)大幅下降。煙氣經(jīng)除塵、脫硫、脫硝、脫汞等措施后有效控制了顆粒物、硫氧化物、氮氧化物和汞等污染物的排放。"煙羽現(xiàn)象"是濕煙氣中水汽凝聚產(chǎn)生的小水滴，不會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。與同等干煙氣排放的污染物相比，排放總量并不會(huì)發(fā)生變化。目前國內(nèi)外對于濕煙羽的成因以及擬采取的對策并沒有系統(tǒng)性的研究分析，本文就濕煙羽的成因，目前對濕煙羽治理效果的解決技術(shù)和節(jié)能消"煙"措施等三方面進(jìn)行論述。

2. 影響煙羽形成的因素

       濕法脫硫是一個(gè)氣液交換過程，逆流噴淋脫硫塔的氣液相互作用十分強(qiáng)烈，會(huì)對脫硫漿液的液滴產(chǎn)生攜帶。"濕煙羽"和"石膏雨"主要就是吸收塔內(nèi)的液態(tài)水、凈煙氣在煙囪中降溫的冷凝水以及攜帶的漿液滴隨煙氣排放形成的。其中造成這種現(xiàn)象主要因素有環(huán)境因素、工藝設(shè)計(jì)、除霧器性能、煙氣特性以及運(yùn)行參數(shù)等。環(huán)境因素主要包括環(huán)境溫度、風(fēng)速、氣壓和大氣相對濕度等。工藝設(shè)計(jì)包含煙囪中煙氣液滴的攜帶量、脫硫塔內(nèi)煙氣流速、塔內(nèi)流場分布、液氣比、脫硫漿液的霧化程度等。煙氣特性主要指濕煙氣的排煙溫度，煙氣中含有的粉塵、石膏漿液，二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物和水蒸汽等。煙氣處理設(shè)備與機(jī)組同步運(yùn)行過程中，實(shí)際運(yùn)行的煙氣量、除塵器的效率、脫硫塔的漿液品質(zhì)以及煙囪排煙溫度等運(yùn)行參數(shù)都會(huì)對煙羽現(xiàn)象的形成產(chǎn)生重要的影響。

3. 主要消除技術(shù)

       消除煙羽是一個(gè)綜合治理的過程，應(yīng)從以下幾方面著手:

       （1）降低煙氣的絕對含濕量；

       （2）降低煙氣的相對含濕量；

       （3）控制煙氣中SO3的生成及排放，控制NOx的排放并合理噴氨；

       （4）去除亞微米顆粒和酸霧，減少酸性氣溶膠的產(chǎn)生。對此根據(jù)"煙羽現(xiàn)象"的基本成因原理，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，治理手段大致可分為三大類：煙氣加熱技術(shù)、煙氣冷凝技術(shù)和煙氣冷凝再熱技術(shù)。

3.1 煙氣加熱技術(shù)

       煙氣加熱技術(shù)是對進(jìn)入煙囪前的濕飽和煙氣進(jìn)行加熱，將濕煙氣的溫度升高，保持濕煙氣的絕對含濕量不變，相對含濕量減小，使得煙氣相對濕度小于升溫后的飽和濕度，從而達(dá)到消除煙羽的技術(shù)要求。

       目前煙氣加熱技術(shù)按換熱方式可以分為間接換熱和直接換熱兩類。間接加熱技術(shù)主要有回轉(zhuǎn)式GGH，管式GGH，熱管式GGH，MGGH和蒸汽加熱器等；直接加熱技術(shù)主要有熱二次風(fēng)混合加熱，燃?xì)庵苯蛹訜?，熱空氣混合加熱?種。

3.2 煙氣冷凝技術(shù)

       煙氣冷凝技術(shù)是對煙囪入口前的濕飽和煙氣進(jìn)行冷卻，將濕煙氣的溫度降低，在降溫過程中含濕量大幅下降，減小濕煙氣的絕對含濕量。該技術(shù)可以回收大量煙氣凝結(jié)水、降低煙氣中煙塵、Hg、SO3等多種污染物的濃度。

       煙氣冷凝技術(shù)主要有鑲邊凝聚器、冷凝析水器、脫硫零補(bǔ)水系統(tǒng)和煙氣余熱回收與減排一體化系統(tǒng)等。按換熱方式分有為間接換熱（如管式換熱器）和直接換熱（如噴淋塔）兩類。按冷源的不同又可分為水冷源、空氣冷源和其他人工冷源等三種。

3.3 煙氣冷凝再熱技術(shù)

       煙氣冷凝再熱技術(shù)是上述兩種方式的組合使用。它的濕煙羽消除機(jī)理是通過降溫減少濕煙氣中的絕對含濕量，使煙氣中飽和水汽析出成凝結(jié)水，再將煙氣再熱降低濕煙氣的相對含濕量，從而消除煙羽。

3.4 其它消除措施

       根據(jù)燃煤電廠"煙羽現(xiàn)象"產(chǎn)生的原因，還可以采取一些可行的措施，如混煤燃燒，采用混煤燃燒的方式降低煙氣中的含硫量，從源頭減少SO3的產(chǎn)生；也可在燃燒中或燃燒后噴堿性吸收劑，從爐膛頂部或選擇在催化還原裝置后向爐膛或煙道內(nèi)噴灑堿性吸收漿液，其與SO3發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鹽，隨飛灰通過除塵裝置脫除。美國的Gavin電廠爐膛噴鎂脫硫效果顯著，當(dāng)Mg/SO3摩爾比為7時(shí)，SO3的脫除效率可達(dá)到90%。除此之外，開發(fā)新型SCR催化劑，如BiOIO3、CuO/TiO2等，降低SCR中SO3的轉(zhuǎn)化。

4. 新型消"煙"技術(shù)

       根據(jù)"煙羽現(xiàn)象"的形成機(jī)理以及消除技術(shù)，可考慮效仿煙氣換熱器——位于發(fā)電廠電除塵器的上游或下游，通常是一種具有逆流排列的管式換熱器，在脫硫塔下游布置一級煙氣冷凝裝置用于對濕煙氣降溫，將其中的水蒸氣凝結(jié)出來收集。通過換熱降低煙氣的溫度，將熱量從煙氣轉(zhuǎn)移到冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)可取自凝汽器的循環(huán)冷卻水，其溫度為30℃左右，使該換熱器具有低溫省煤器的作用，預(yù)先加熱鍋爐給水。也可取自外部水源，給水進(jìn)口溫度:冬季5～15℃，夏季15～25℃，換熱后可達(dá)到35~40℃。

       另外，可將煙氣冷凝裝置單獨(dú)改造成一個(gè)供暖系統(tǒng)，提供低品位熱水，供給地暖熱用戶采暖。常規(guī)暖氣散熱片對熱水溫度要求較高，要求供水溫度達(dá)到70℃左右，而地暖采暖所要求的供水溫度只需要50℃以下，回水溫度約25℃左右，通過利用地暖的優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)對冷源的循環(huán)再利用。

       這樣尾部煙氣冷凝裝置的水循環(huán)流程可以分為兩個(gè)單獨(dú)的循環(huán)回路，一回路為:冷凝器→煙氣冷凝裝置→省煤器→循環(huán)水泵→鍋爐→過熱器→汽機(jī)，該回路用于燃煤電廠正常生產(chǎn)活動(dòng);二回路為：外部水源→煙氣冷凝裝置→循環(huán)水泵→用戶，此回路主要用于采暖類型為地暖的用戶。由此運(yùn)行后，鍋爐熱效率可以得到有效的提高，實(shí)現(xiàn)了冷源水的再利用，同時(shí)一定程度上消除"煙羽現(xiàn)象"。

5. 總結(jié)

       對采用濕法脫硫工藝的燃煤電廠普遍存在的"煙羽現(xiàn)象"，其主要原因是脫硫塔脫硫后的煙氣中含有固體顆粒物的液態(tài)水和汽態(tài)水，根本原因?yàn)檫M(jìn)入煙囪的煙氣為飽和濕煙氣。通過對現(xiàn)有煙羽治理相關(guān)技術(shù)的闡述，結(jié)合當(dāng)前電廠節(jié)能減排的技術(shù)要求，提出了一種可有效凝結(jié)析出飽和煙氣中水蒸氣的辦法，緩解了煙羽的發(fā)生，同時(shí)冷源也得到了良好的利用，對未來的煙羽治理有一定的借鑒意義。