濕式靜電除塵器的除塵過程可分為4 個階段：氣體的電離；霧滴獲得離子而荷電；荷電霧滴向電極移動；電極上的霧滴被清除[1]。濕式靜電除塵器的工作原理[2]如圖1，即：在設(shè)備的陽極板和陰極線之間施加數(shù)萬伏直流高壓電，在強電場的作用下，電暈陰極線連續(xù)放射出電子，將電極氣體電離成正負離子；塵、酸霧等顆粒碰到電子后產(chǎn)生荷電，向電極性相反的電極移動；到達兩極后，釋放掉各自所帶的電荷，塵(霧)粒則附著在陽極板和陰極線上，通過水沖洗的方法將其沖到設(shè)備底部得以清除。

它的工作原理流程示意圖如圖2，含塵氣體經(jīng)多孔板進入收塵室①，在直流高電壓的作用下電暈陰極線連續(xù)釋放電子將其周圍的氣體電離②，粉塵或酸霧等粒子表面荷電③，荷電粒子在電場力的作用下向除塵極移動④，失去電荷而附著在除塵極上⑤，水流從除塵極頂端流下，形成一層均勻穩(wěn)定的水膜沖洗除塵極上的粉塵顆粒⑥，經(jīng)灰斗排除⑦。

2 濕式靜電除塵器的結(jié)構(gòu)及分類

2.1 濕式靜電除塵器的基本結(jié)構(gòu)

濕式靜電除塵器的基本結(jié)構(gòu)包括整流裝置、高壓發(fā)生裝置、絕緣箱、吊桿、陰極框架、電暈極(陰極線)和沉淀極(陽極管)等[3]，詳見圖3。

2.2 濕式靜電除塵器的分類

濕式靜電除塵器有不同的分類方法。根據(jù)陽極板材質(zhì)的不同，濕式靜電除塵器可分為3 種類型，分別為柔性電極濕式電除塵器、金屬電極濕式電除塵器和導電玻璃鋼電極濕式電除塵器[4]，后兩者國內(nèi)應(yīng)用較多。其中導電玻璃鋼和柔性電極濕式電除塵器無需專用水處理系統(tǒng)，比集面大，煙塵排放穩(wěn)定。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，濕式靜電除塵器一般可分為2 種類型：管式濕式電除塵器和板式濕式靜電除塵器[5]。管式濕式電除塵器的集塵極為多根并列的多邊形管或圓形管，只能用于處理垂直流動的煙氣，為立管式，其示意圖如圖4 所示；而板式濕式靜電除塵器的集塵極為平板狀，在極板表面可形成良好的水膜特性，電暈線在極板間均勻布置，既適用于處理水平流動的煙氣也適用于垂直流動的煙氣，按布置方式又分為板臥式和立板式，板臥式除塵器示意圖如圖5 所示。板式和管式濕式靜電除塵器的性

由表1 可知，臥式濕式靜電除塵器除塵量大、安裝體積大、耗電耗水多，通常用于鍋爐的一級除塵；而立式濕式靜電除塵器安裝體積小、耗水耗電少，占地面積小，常用于鍋爐的二級除塵。本文所用的濕式靜電除塵器為立管式，陽極管結(jié)構(gòu)形式為蜂窩型內(nèi)六角立管式，保證六角蜂窩內(nèi)每個內(nèi)表面都是蔗渣灰塵沉淀表面，結(jié)構(gòu)緊湊，不存在死區(qū)，對比同樣沉淀面積的陽極板濕式靜電除塵器，具有體積小、占地面積少、煙氣逆流上行、不產(chǎn)生二次飛灰、投資省等優(yōu)點，更加適用于蔗渣鍋爐的二級精細高效除塵。

3 關(guān)鍵技術(shù)及特點

3.1 濕式靜電除塵器的關(guān)鍵技術(shù)源，脈沖供電方式已在世界上被公認為是改善電除塵器性能和降低能耗最有效的方式之一[6]。它的工作電壓可高達150 kV，能對高阻比大于1012 Ω·cm灰塵高效荷電，幅度和頻率可調(diào)，運行穩(wěn)定，可靠性高，能長期保持沉積效率，能承受瞬態(tài)及穩(wěn)態(tài)短路，節(jié)能效率50%～80%。

3.2 濕式靜電除塵器的技術(shù)特點

濕式靜電除塵器具有以下特點：除塵效率高、壓力損失小、操作簡單、能耗小、無運動部件、無二次揚塵、維護費用低、生產(chǎn)停工期短、可在煙氣露點溫度以下工作、由于結(jié)構(gòu)緊湊可與其它煙氣治理設(shè)備相互結(jié)合、設(shè)計形式多樣化[7]；對氣體懸浮顆粒及霧徑在0.01～100 μm 均可除去，對煙塵煙霧適用范圍廣泛，適應(yīng)未來更嚴格的排放標準。

4 濕式靜電除塵器在蔗渣鍋爐除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 濕式靜電除塵器國內(nèi)外研究進展?jié)袷届o電除塵器在國外應(yīng)用較早，在北美主要用于火電廠發(fā)電；在歐洲主要應(yīng)用于化工、冶金等

3.1.1 獨特的生物質(zhì)鍋爐除灰技術(shù)蔗渣煙塵顆粒度大、比重小，在同等電場力作用下向沉淀極移動的加速度小，導致除塵效率低。因此，電場陰極芒線采用異于普通的雙向鋸齒形陰極芒線，即設(shè)計為360°全方位均勻放電式芒刺型芒線，保證電場各向均勻高效放電，使?jié)裾嵩鼰焿m在短時間內(nèi)充分荷電。蔗渣煙塵與電子碰撞機率增多，荷電量也相對較大，保證濕蔗渣煙塵向沉淀極移動的高加速度，因此除塵效率高。

3.1.2 復合脈沖電源的先進性煙氣“超低排放”除了采用濕式靜電除塵本體技術(shù)之外，先進的供電技術(shù)起著重要作用。各種電源性能比較如表2。行業(yè)，用于處理酸霧煙雨及細顆粒物；在日本主要應(yīng)用于大型燃煤電廠，已有30 多年的使用業(yè)績。濕式靜電除塵器在國內(nèi)首先應(yīng)用于化工行業(yè)，隨著中國大氣污染的加劇和國家對火電行業(yè)的排放標準逐步提高，近幾年濕式靜電除塵器在國內(nèi)逐步推廣[8]。國內(nèi)燃煤電廠煤質(zhì)較差、灰分較高且不穩(wěn)定，達到燃煤電廠煙塵排放標準有一定難度，因此，國內(nèi)一些電廠正在實施電除塵器改造。2013 年9 月25 日，國家環(huán)保部頒布了《環(huán)境空氣細顆粒物污染防治技術(shù)政策》中對工業(yè)污染源治理明確鼓勵火電企業(yè)采用濕式電除塵等技術(shù)，防止脫硫造成的“石膏雨”污染。

4.2 濕式靜電除塵器在景罕糖廠、弄璋糖廠蔗渣鍋爐除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用景罕糖廠和弄璋糖廠蔗渣鍋爐均為75 t/h，配套雙螺旋濕法(鋼制)水膜除塵器或麻石水膜除塵器，鍋爐煙氣排放指標均不能滿足新標準要求。2014/15年榨季期間，企業(yè)為了滿足煙塵排放新標準要求，派專人與單元廠配合，對煙氣采取加強清水噴淋、降負荷等措施，但收效甚微，實際煙塵排放濃度仍然偏高，現(xiàn)有除塵器配置無法滿足新的環(huán)保要求。鑒于目前二氧化硫、氮氧化物排放指標尚可達到環(huán)保部門要求，2015 年度景罕糖廠和弄璋糖廠針對鍋爐的除塵系統(tǒng)進行降低煙塵排放濃度的技術(shù)改造，保留原有水膜除塵系統(tǒng)，每臺鍋爐增設(shè)一套立式蜂窩管式濕式靜電除塵器。景罕糖廠和弄璋糖廠濕式靜電除塵器的主要性能及參數(shù)見表3。它們均為蜂窩管式，最接近圓形，

4.3 濕式靜電除塵器的應(yīng)用效果濕式靜電除塵器投入運行后，對景罕糖廠、弄璋糖廠蔗渣鍋爐煙囪口顆粒物排放濃度進行檢測，檢測結(jié)果詳見表4。由表4 可以看出：景罕糖廠、弄璋糖廠濕式靜電除塵器的除塵效果較好，鍋爐煙囪排放口(在線監(jiān)測及取樣分析)的顆粒物排放濃度在30 mg/m3 以下，滿足標準《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011) 的要求( 煙塵濃度≤ 30mg/m3)，對制糖企業(yè)能夠穩(wěn)定有序地進行生產(chǎn)以及環(huán)境保護具有重要意義。濕式靜電除塵器使用前后景罕糖廠、弄璋糖廠蔗渣鍋爐煙囪排放口(在線監(jiān)測及取樣分析)的顆粒物排放量如表5 所示。由表5 可以看出，景罕糖廠、弄璋糖廠蔗渣鍋爐除塵系統(tǒng)增設(shè)蜂窩管濕式靜電除塵器后，弄璋糖廠1#75 t/h、2#75 t/h、景罕糖廠75 t/h 鍋爐煙囪排放口(在線監(jiān)測及取樣分析)的顆粒物濃度顯著降場強均勻，每個內(nèi)表面都成為蔗渣灰塵沉淀表面，結(jié)構(gòu)緊湊，不存在死區(qū)，捕集各污染物效率更高；捕集高濕煙氣水霧形成水膜，自流清灰、間隙沖洗，耗水量低；體積小、投資省、便于布置；采用低進高出方式，吸附到沉淀極內(nèi)表面的飛灰均為濕灰，沖洗水由上而下，煙氣由下而上，杜絕了二次揚塵的產(chǎn)生。低，達到新標準《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)要求，且榨季顆粒物排放總量大大降低，削減率分別為78.4%、81.7%、60.3%，效果顯著，對減少當?shù)仡w粒物排污總量具有重要意義。濕式靜電除塵器運行產(chǎn)生的污水較少，可兼用原水膜除塵器的污水循環(huán)處理系統(tǒng)，將濕式靜電除塵器引入蔗渣鍋爐除塵系統(tǒng)具有一定的社會、生態(tài)和經(jīng)濟效益。社會效益主要體現(xiàn)在以下4 方面：首先，改善了相關(guān)作業(yè)人員的工作環(huán)境，減少了有毒有害氣體對人體的傷害。其次，空氣中顆粒物含量降低，減輕了顆粒物對糖廠周邊居民的健康影響。再次，減緩了霧霾天氣的形成，提高了糖廠周邊居民的生活質(zhì)量。最后，項目實施以后鍋爐煙囪口不再出現(xiàn)濃煙滾滾的現(xiàn)象，彰顯企業(yè)社會責任的同時，提升了制糖傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的社會形象。大氣顆粒物濃度高會導致霧霾天氣的產(chǎn)生，對降水、溫度等產(chǎn)生影響，顆粒物中攜帶的有毒有害物質(zhì)也會對水源、土壤造成影響，進而影響動植物生長，對生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。降低顆粒物排放濃度可以有效減輕上述影響，從而保護生態(tài)系統(tǒng)。同時，濕式靜電除塵器投資成本低，運行費用低，總投資較少。經(jīng)考察論證，與其他除塵方法如布袋除塵、電袋復合除塵等相比，同類型鍋爐布袋除塵、濕電復合除塵總投資比濕電除塵高出30%～50%。此外，降低糖廠蔗渣鍋爐顆粒物排放濃度具有提質(zhì)增效的作用，提高了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力。

5 結(jié)論及前景

濕式靜電除塵器應(yīng)用于制糖企業(yè)蔗渣鍋爐除塵系統(tǒng)后運行效果較好，鍋爐煙囪排放口(在線監(jiān)測及取樣分析)的顆粒物排放濃度穩(wěn)定，在30 mg/m3 以下， 滿足標準《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)的要求(煙塵濃度≤30 mg/m3)，顆粒物削減率在60%以上，具有一定的社會、生態(tài)和經(jīng)濟效益。濕式靜電除塵技術(shù)符合國家促進工業(yè)發(fā)展綠色轉(zhuǎn)型，堅決淘汰落后產(chǎn)能，限制高污染、高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，對制糖企業(yè)能夠穩(wěn)定有序地進行生產(chǎn)以及環(huán)境保護具有重要意義。目前，濕式靜電除塵技術(shù)已應(yīng)用于元陽、瑞麗糖廠等65 t 以下蔗渣鍋爐，使用效果較好，表明濕電除塵技術(shù)適用于不同規(guī)格大小蔗渣鍋爐的煙塵治理。隨著各級環(huán)保部門對企業(yè)鍋爐煙塵排放監(jiān)管力度加強，濕式靜電除塵技術(shù)將逐步在火電廠鍋爐及生物質(zhì)燃料鍋爐推廣應(yīng)用。