1 概述
火力發電廠輸煤系統是電廠煤粉塵污染最嚴重的場所之一。 燃煤進入電廠直至送入主廠房鍋爐煤倉中，要經過卸、運、存、取、破碎、配煤幾個環節，這些環節都會產生大量煤粉，造成嚴重的污染。 目前火電廠大量使用褐煤和進口印尼、越南等國的高揮發分，粉塵含量大的煤炭，使除塵器內部時常發生自燃和爆炸，嚴重影響設備的安全使用。 同時國家環保要求的不斷提高， 除塵器的出口排放標準已從 150mg/m3提高到 30mg/m3,而且還將進一步提高，目前使用的輸煤系統除塵器均無法長期穩定的運行，難以滿足國家新的排放標準的要求。
輸煤系統濕法電除塵器就是將水浴除塵器和電除塵器有效結合，不但解決煤粉燃爆問題，還達到超淨排放要求。
煤粉自燃的充要條件是氧氣、高揮發份、一定的堆積厚度和堆積時間；煤粉爆炸的充要條件是氧氣、高於爆炸濃度下限的粉塵濃度和明火。 從輸煤系統濕法電除塵器基本工作原理和工作過程可以看出沒有任何一個環節能滿足煤粉自燃和爆炸的充要條件，因此，輸煤系統濕法電除塵器能夠徹底解決除塵器內部煤粉塵自燃和爆炸的問題。
在幹法電除塵器中主要有兩類粉塵容易逃逸，一是細微的低比電阻粉塵在極板上蛙跳式逃逸；二是細微的高比電阻粉塵很難荷電，在電場中還來不及荷電就直接逃逸出除塵器，或荷電後在末極電場極板上吸附，但不放電，積累到一定厚度發生反電暈逃逸。 在輸煤系統濕法電除塵器中，細微的低比電阻粉塵在電場中荷電後，在電場力和水膜表面張力的作用下，牢牢吸附在水膜上，不可能產生蛙跳現象；細微的高比電阻粉塵在高濕的環境中比電阻會大幅下降，變得易於荷電和吸附，而且粉塵在水膜上根本不會發生反電暈。 因此，輸煤系統濕法電除塵器具有超高的除塵效率，是 PM2.5 粉塵的“殺手”在上海外高橋電廠 T7 轉運站的工業應用取得很好的效果， 經權威機構上海明華電力工程有限公司檢測，出口濃度 6.6mg/m3.
2 輸煤系統濕法電除塵器結構及原理
輸煤系統濕法電除塵器主要由前置預處理裝置、正負極電場系統、噴霧系統、水位控制系統、保温絕緣系統、給水系統、排污裝置和整機控制系統組成。
輸煤系統濕法電除塵器基本工作原理是：管道將含塵氣體引入前置預處理裝置，通過前置預處理裝置上的噴口把含塵氣體噴入前置預處理裝置的水箱中， 將顆粒較大的`粉塵沉入水中，併產生大量氣泡水霧，微細粉塵和大量水霧進入電區，在電場中荷電後， 在電場力的作用下吸附在極板上並形成水膜，在電場力和水膜表面張力的作用下， 細微粉塵牢牢吸附在水膜上，並隨水膜流入船型灰鬥。 進入灰斗的含塵水沿着船型灰鬥流入前置預處理裝置的水箱中，最終排出。
3 輸煤系統濕法電除塵器技術關鍵及解決辦法
（1）採 用高壓脈衝供電技術 ,解決了常温 、高濕 、低比電阻煤塵環境中的高壓絕緣問題。
在輸煤系統濕法電除塵器中，由於從前置預處理裝置進入電除塵的大量水霧和噴霧系統噴出的水霧，使除塵器內部的濕度處於飽和狀態，高壓絕緣子極易結霜和沾染上煤粉塵，使絕緣阻值迅速下降，最終導致絕緣破壞，電除塵器無法正常使用，因此，解決電除塵器高壓絕緣問題是濕法電除塵器是否可行的關鍵問題，針對這個問題進行大量試驗研究，最終確定採用具有國際先進水平的新型高壓脈衝電源， 具有很好的抗短路特性。 我們在電除塵器高壓絕緣子上塗上煤粉並沾上水做抗短路特性試驗，高壓脈衝電源投入使用數分鐘後，迅速蒸發電除塵器絕緣子表面水份。 高壓絕緣子的絕緣性能迅速恢復，掛在電除塵器裏的乒乓球 , 立即被吸到收塵極板， 設備迅速正常運行。而常規高壓電源在同樣條件下則無法正常工作。實踐表明，高壓脈衝電源可以從根本上解決輸煤系統濕法電除塵器的高壓絕緣問題。
（2）採用極板表面改性技術，解決極板的“溝流”問題由於極板的材料和表面性質決定了極板表面的親水性和濕潤性都比較差，吸附在極板上的霧滴在表面張力的作用下聚集成水珠，進一步聚集形成水流，這就是極板的“溝流”現象。 極板一旦發生“溝流”現象，表面不能形成均勻的水膜，會大大減少極板的有效使用面積，嚴重影響除塵效率；同時極板上還會發生粉塵局部結塊，影響極板表面的電流分佈，進一步影響除塵效率。 因此是否解決“溝流”問題是輸煤系統濕法電除塵器是否能高效運行的關鍵。 這需要極板表面改性技術，大大提到了極板表面的親水性和濕潤性，解決了極板的“溝流”問題，確保輸煤系統濕法電除塵器高效穩定的運行。
（3）採用前置預處理裝置，解決濕法電除塵器大量用水的問題常規濕法電除塵器是用噴霧系統大量噴霧在極板上形成的水來沖洗極板上吸附的粉塵，因此需要大量用水。 由於火電廠輸煤系統除塵器點多量大，如果需要大量用水，勢必造成火電廠用水負荷和污水處理負荷大幅增加。 因此，在設計上增設前置預處理裝置，該裝置可預處理大部分的粉塵，使濕法電除塵器粉塵負荷大幅度減少，因而用水量也大幅度減少，同時該裝置內氣體衝激產生的大量水霧進入濕法電除塵器後吸附在基板上形成水膜並沿極板流入船型灰鬥，再由船型灰鬥匯流回前置預處理裝置水箱。 實際上前置預處理裝置水箱裏的水是在循環使用，噴霧系統噴霧只是作為定時補水，因此採用前置預處理裝置可以最大限度地減少用水量。 在上海外高橋電廠投入使用的濕法電除塵器，實際平均用水量只有 0.18t/h.
（4）採用電動塞式防堵排污閥，解決排污口易堵塞的問題普通濕法除塵器水箱排污口都是採用普通電動排污球閥或電動排污閘閥，排污口經常堵塞。 堵塞無非是兩個原因，一是粉塵污物塞住閥體使閥門失靈，無法打開；二是粉塵沉澱結塊堵塞排污口，閥門打開後污水仍然無法排出。 為解決這個問題，在外高橋電廠 T7 轉運站使用了新型電動塞式防堵排污閥。 採用錐形塞式閥體，不存在粉塵污物塞住閥體的問題。 該閥內設有自動沖水防堵裝置，當閥門打開，一旦發生粉塵結塊堵塞現象，自動沖水防堵裝置立刻自動沖水，衝散粉塵結塊，保證排污口暢通。
4 結語
輸煤系統濕法電除塵器徹底解決了除塵器內部煤粉塵自燃和爆炸的問題，並具有超高的除塵效率，可廣泛應用於火電廠、煤碼頭、煤礦的輸煤系統。 它節能、高效、維護量少，是各行業輸送系統的最好選擇。
參考文獻：
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