濕電除塵器是治理大氣污染,特別是處理高濕、高比電阻粉塵、酸霧等復(fù)雜工況的精除塵設(shè)備。在水泥行業(yè),它主要應(yīng)用于窯頭、窯尾等關(guān)鍵環(huán)節(jié),以滿足日益嚴(yán)格的超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

一、核心工作原理
濕電除塵器的基本原理與干式電除塵器類似,都是利用高壓電場使氣體電離,粉塵荷電后在電場力作用下趨向集塵極。
其關(guān)鍵的不同在于“濕”字:
1. 清灰方式:干式電除塵器通過振打錘敲擊極板,使干粉塵落入灰斗。而濕式電除塵器通過連續(xù)或間歇地在集塵極(通常是金屬板或?qū)щ姴Aт摚┍砻嫘纬梢粚泳鶆虻乃?,利用流動的水膜將捕獲的粉塵顆粒沖刷掉。
2. 無二次揚(yáng)塵:由于是水膜清灰,徹底避免了干式振打帶來的粉塵二次飛揚(yáng)問題。
二、在水泥廠的應(yīng)用特性(優(yōu)勢)
結(jié)合水泥生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)(高溫、高濕、粉塵比電阻高、含有酸性氣體),濕電除塵器展現(xiàn)出以下突出特性:
1. 高效處理高比電阻粉塵
水泥廠痛點(diǎn):水泥窯尾煙氣中的粉塵(主要是CaO, K2O, Na2O等)在特定溫度區(qū)間(80-150℃)具有很高的比電阻,這會導(dǎo)致在干式電除塵器中產(chǎn)生“反電暈”現(xiàn)象,嚴(yán)重降低除塵效率。
濕電解決方案:濕電除塵器入口煙氣先經(jīng)過降溫增濕(如通過余熱鍋爐或噴淋塔),煙氣溫度降至飽和溫度(約60-70℃)。在此條件下,粉塵比電阻大幅下降,避免了反電暈,從而保證了極高的除塵效率。
2. 實(shí)現(xiàn)超低排放,可作為終端精除塵設(shè)備
濕電除塵器對粉塵(包括PM10、PM2.5等細(xì)微顆粒物)的去除效率極高,通??蛇_(dá)99.9%以上。
經(jīng)過“SCR/SNCR脫硝 + 余熱鍋爐 + 生料磨/烘干機(jī) + 布袋除塵器 + 濕法脫硫”等前置工藝后,煙氣中殘留的細(xì)微顆粒物和酸霧,可以由濕電除塵器進(jìn)行終凈化,使排放濃度穩(wěn)定控制在10mg/Nm3以下,甚至達(dá)到5mg/Nm3的超低排放要求。
3. 協(xié)同凈化多種污染物
去除酸霧:水泥窯煙氣中含有SO?、HCl、HF等酸性氣體。這些氣體在濕式環(huán)境中會冷凝成酸霧液滴,同樣能被濕電除塵器的電場捕獲并溶解于水膜中,實(shí)現(xiàn)協(xié)同脫除。這對解決“石膏雨”和“藍(lán)色煙羽”問題至關(guān)重要。
去除汞等重金屬:部分氣態(tài)重金屬污染物也能被協(xié)同去除。
4. 無振打裝置,運(yùn)行更可靠
取消了復(fù)雜的機(jī)械振打系統(tǒng),減少了因振打故障導(dǎo)致的停機(jī)維修,設(shè)備運(yùn)行可靠性更高,特別適合水泥廠連續(xù)生產(chǎn)的工況。
5. 處理高濕煙氣無壓力
濕電除塵器本身就是為處理飽和濕煙氣設(shè)計(jì)的,因此不會像布袋除塵器那樣出現(xiàn)因結(jié)露而導(dǎo)致的“糊袋”問題。
三、在水泥廠的應(yīng)用場景
主要應(yīng)用位置:
水泥窯尾:這是核心的應(yīng)用場景。窯尾煙氣成分復(fù)雜、工況多變,是環(huán)保治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通常布置在濕法脫硫塔之后,作為終的精除塵單元。
水泥窯頭:部分對排放要求極高的生產(chǎn)線,也會在窯頭冷卻機(jī)后配置濕電除塵器。
典型工藝路線: 窯尾煙氣 → 余熱鍋爐(降溫) → 生料磨(同時(shí)烘干兼除塵) → 布袋除塵器(預(yù)除塵) → 濕法脫硫塔 → `濕電除塵器(終端精除塵)` → `凈煙氣排放`
四、面臨的挑戰(zhàn)與注意事項(xiàng)
盡管優(yōu)勢明顯,但在水泥廠應(yīng)用濕電除塵器也需考慮以下問題:
1. 廢水處理問題:沖刷下來的水膜形成了含塵和溶解性污染物的廢水,必須配套建設(shè)廢水處理系統(tǒng)。這部分水需要經(jīng)過中和、沉淀、過濾等工藝處理后,才能回用或達(dá)標(biāo)排放,增加了系統(tǒng)復(fù)雜性和運(yùn)行成本。
2. 設(shè)備腐蝕問題:處理的是飽和濕煙氣和酸性介質(zhì),對設(shè)備本體的防腐要求極高。集塵極、殼體、噴嘴等必須采用不銹鋼、雙相鋼或玻璃鋼等耐腐蝕材料,初始投資成本較高。
3. 能耗問題:雖然無振打能耗,但增加了循環(huán)水泵、廢水處理等系統(tǒng)的能耗。整體運(yùn)行能耗需要綜合評估。
4. 冬季防凍:在北方地區(qū),冬季需要做好設(shè)備和管道的保溫伴熱措施,防止凍結(jié)。
總結(jié):
對于水泥廠而言,濕式電除塵器是一種針對復(fù)雜工況、以實(shí)現(xiàn)超低排放為目標(biāo)的深度治理技術(shù)。它并非替代傳統(tǒng)的布袋除塵器,而是作為工藝流程末端的“ polishing device”(精處理設(shè)備),與前置的脫硝、除塵、脫硫裝置協(xié)同工作,終確保煙囪出口的污染物排放濃度達(dá)到甚至優(yōu)于嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
在選擇時(shí),水泥企業(yè)需要綜合權(quán)衡其卓越的凈化性能與較高的初始投資和后續(xù)的廢水處理運(yùn)行成本。隨著環(huán)保政策的持續(xù)收緊,濕電除塵器在水泥行業(yè)的應(yīng)用正變得越來越重要。