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隨著環保要求的不斷提高,生物質鍋爐取代燃煤小鍋爐為大勢所趨,當務之急是生物質鍋爐如何實現超低排放。文章分析了不同生物質鍋爐煙氣特征,結合當前生物質鍋爐除塵容易出現的問題,針對濕式電除塵器的優勢,提出濕式電除塵器在生物質鍋爐的應用推廣,從而為未來生物質鍋爐煙氣治理提供一種可行的、經濟性較好的技術方案。
1 概述
目前國內對燃煤鍋爐進行生物質能源改造存在很多誤區，*突出的就是直接將燒煤的鍋爐改燒生物質，但由于部分生物質的燃料特性不一樣，部分鍋爐燃燒工藝不一樣，一些常規除塵如電除塵、袋式除塵、水膜除塵出現超標排放問題，導致減排效果不理想，無法適應當前地方政府越來越嚴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出臺生物質鍋爐必須≤20mg/m3煙塵排放要求，因此如何進一步實現超低排放、達到燃氣鍋爐標準是生物質鍋爐推廣應用工作中急需解決的問題。
2 當前生物質鍋爐的除塵技術缺陷
生物質鍋爐配套除塵器應充分考慮粉塵的特性、煙氣的性質和運行工況等因素，如生物質鍋爐燃燒粉塵粒徑小，質量輕，旋風除塵器收塵效率就非常低，有些生物質鍋爐燃燒并不完全，煙塵都為質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，電場內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定，煙色排放均超標比較嚴重，正被逐步淘汰，所以大部分生物質鍋爐*常用的除塵方式主要還是采用袋式除塵。
目前生物質鍋爐布袋除塵器的缺點就是濾袋損壞率高，壽命有限，每年運行維護成本較高，如一些小企業小生物質鍋爐，平時開開停停，負荷忽大忽小，操作工責任心有限，經常出現200℃左右的排煙溫度，這些小鍋爐特別容易出現燒袋事故，另外布袋除塵在一些特殊生物質鍋爐并不適用，如家具行業燃木塊、鋸末鍋爐，制糖行業燃甘蔗渣鍋爐，南方燃竹屑、木屑鍋爐，還有大米加工業燃稻谷殼鍋爐等等，這種特殊的生物質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，有些生物質鍋爐粉塵微細，且易夾帶未充分燃燒的細小塊狀物和碳化物，易發生二次燃燒，也不適合布袋除塵，有的生物質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重�？偟膩碚f，目前盡管在布袋除塵器前普遍增設多管旋風除塵作為保護措施，但還是完全沒有解決這些特殊生物質鍋爐布袋除塵裝置容易破袋燒袋壽命短的難題。
3 濕式電除塵器技術方案
濕式電除塵器主要安裝于濕態飽和煙氣中作為*終精處理環保裝備，其除塵性能與燃料粉塵特性無關，對細微顆粒物能有效捕集，出口粉塵濃度可以達到10mg/m3以下，具有無二次揚塵、除塵效率高、壓力損失小、無運動部件，基本免維護、結構緊湊占地面積小等優點，近幾年濕式電除塵器在滿足超低排放、治理PM2.5方面的效果得到業內專家一致認可，其應用領域正從電力行業向其它非電行業延伸。
濕式電除塵器應用在生物質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多管旋風除塵一樣，一方面通過煙氣增濕降溫，形成濕態飽和煙氣，確保對PM2.5等細微顆粒的有效捕集，另一方面因為噴淋循環水為草木灰堿性水質，可以實現廢氣中SO2、HCl等酸性污染物進一步脫除，系統工藝，如圖1所示。
圖1 系統工藝圖
應用于生物質鍋爐尾氣處理的濕式電除塵器可以全部采用不銹鋼裝置，無需進一步防腐處理，即使發生短時間噴淋水泵故障或鍋爐出現高溫明火操作時，濕式電除塵器也能夠正常運行，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鍋爐除塵提效改造。
4 工程應用
廣東韶關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鍋爐，由于采用舊麻石水膜除塵，煙塵排放將近200mg/Nm3，經常冒黑煙，周邊居民意見較大，2014年環保要求大幅提高，煙塵排放要求≤30mg/Nm3，需要進一步提效改造，因為老舊鍋爐空氣過剩系數較大，工況不穩定，煙溫經常達到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，近二年運行穩定可靠，基本消除了水汽煙帶，測試折算濃度小于15mg/Nm3，實現了煙塵超低排放。另外利用原鍋爐風機冷卻水蓄水儲存，作為濕式電除塵器定時沖洗用水，產生的廢水流入前麻石水膜塔作為蒸發補充水，因此系統并不增加額外用水，麻石水膜塔循環沉淀池定期置換一部分灰槳作為廠區花木有機鉀肥使用，實現廢水零排放。應用實例，如圖2所示。
河北威美制糖行業燃甘蔗渣鍋爐35t+45t煙氣濕式電除塵器投入使用，煙氣量分別為11萬氣量和14萬氣量，以下是來自現場的效果圖
圖2 生物質鍋爐濕式電除塵器應用現場
5 結語
不同生物質鍋爐的運行工況、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格的環保排放要求，特別是由于工況的不適合，有些生物質鍋爐頻繁出現燒袋破袋現象，給用戶造成難以承受的維護成本，而濕式電除塵器作為一種先進的煙氣治理技術，結構簡單，基本免維護，運行成本低，脫除細微煙塵能力強，同時能夠實現多污染物脫除，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勢，隨著環保要求的不斷提高，隨著大家對濕式電除塵器不斷了解，將來肯定會在生物質鍋爐應用中得到進一步的推廣。
河北威美環保設備科技有限公司
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