燃煤电厂PM2.5治理技术研究之袋式收尘器、电收尘

北极星环保网讯:PM2.5是导致环境污染、能见度下降、城市阴霾天的“罪魁祸首”，同时也是大气污染物中损害人体健康的“元凶”，因此，对PM2.5的治理迫在眉睫。燃煤电厂是产生PM2.5的重要来源之一。本文根据PM2.5的危害，介绍了目前对PM2.5治理技术，提高除尘效率，显着减少了PM2.5的排放，为我国燃煤电厂PM2.5的治理提供一种可行的技术方案。

1.PM2.5的危害

随着国家标准《环境空气质量标准》进行第二次公开征求意见，人们对PM2.5的治理越来越重视。PM2.5是指直径小于或等于 2.5μm 的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，是汞、砷等有毒元素沉积的主要区域。它能长期悬浮于空气中，不易被阻挡，被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，进入血液循环，损伤肺部组织，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。

每个国家都不同程度地存在着人体暴露于可吸入颗粒物的健康风险，在影响大气能见度的粒子中，PM2.5占有极其重要的主导地位，大气灰霾现象主要是PM2.5的消光作用造成的，因此，PM2.5对人体健康和大气环境质量的影响非常严重。

2.我国对PM2.5的研究情况

形成PM2.5主要有两个途径：1)燃煤、冶金、化工、内燃机等各种工业过程中直接排放的超细颗粒物;2)大气中二次形成的超细颗粒物与气溶胶等。

各种工业过程中直接排放的超细颗粒物是PM2.5的主要来源，也是PM2.5污染控制的重要对象。燃煤发电是我国的主要方式，一次能源也是以煤炭为主，大量煤炭燃烧已对生态环境造成严重危害，并影响到资源与环境的可持续发展。除控制SO2和NOX的排放外，PM2.5悬浮颗粒物的排放亦不容忽视。

据统计，目前全国粉煤灰的排放量已达1.5亿吨，虽然现有除尘装置的除尘效率普遍可高达99%以上，但现有的除尘设备对超细飞灰的捕获率相对较低，约有1%的飞灰进入大气，构成大气气溶胶的主要部分。这部分飞灰以粒径小于2.5微米甚至亚微米级超细颗粒为主，其数量可达到飞灰总数的90%以上，且表面往往富集煤中微量重金属元素及有机污染物，危害极大。

另外，超细飞灰的形成也导致锅炉内炉壁的结垢与沾污程度的增加，影响锅炉的安全经济运行。因此，研究燃煤过程中超细飞灰的形成机制，降低其形成与排放量，有着非常重大的意义。

3.目前燃煤电厂除尘技术的不足

目前，我国燃煤电厂的除尘大多是以采用电除尘技术以及袋式除尘器。由于锅炉和工业窑炉等工业生产过程中产生的粉尘颗粒的尺寸范围很大，涵盖了从亚微米的分子簇到易于沉降的毫米级微粒。静电除尘器主要是靠颗粒荷电被吸附而脱除，对于收集尺寸超过10μm的大颗粒粉尘是非常高效的(>99.9%)，但是对于尺寸小于2μm的粉尘，静电除尘器的效率就会急剧下降。

对于0.5～2μm的粉尘，最差时效率会低于50%，一般的效率也会低于90%。因此，常规电除尘器很难脱除PM2.5超细颗粒。从运行方面而言，由于静电除尘的二次扬尘的效率降低很难避免，尽管总的脱除效率很高，但对于PM2.5仍难以得到控制。

4.燃煤电厂PM2.5治理技术

4.1袋式收尘器削减烟尘和粉尘排放上的优势

目前国内袋式除尘器的排尘浓度普遍稳定在30～50mg/Nm3以下，净化燃煤锅炉烟气的袋式除尘系统大部分排尘浓度低于20～30mg/Nm3。袋式除尘器可以大幅度降低烟尘和粉尘的排放。以火电行业为例，目前每年排放烟尘380万t，若全国50%的燃煤机组采用袋式除尘器净化锅炉烟气，则火电行业每年排放烟尘可减少120万t以上。

微细粒子(PM10、PM2.5)是危害人体健康和污染大气环境的主要因素，将微细粒子的控制纳入国家标准只是时间问题。目前电除尘器捕集微细粒子的效率很低，对小于10μm的尘粒，其捕集率只有60%左右。而袋式除尘器对粒径1μm的粒子，其捕集效率也可达到98～99%。可以说，目前只有袋式除尘技术能够有效控制微细粒子。

4.2 覆膜滤袋在PM2.5环保政策实施后的应用

目前在国内燃煤电厂的中，后处理高温袋滤器中通常采用覆膜玻纤、P84针刺毡、PPS针刺毡及NOMEX针刺毡等滤料，其中针刺毡由于温度、水解、及有机涂层等原因，通常会或造成运行阻力增大，处理风量偏低，或造成排放增高，环保压力增大和产量降低。

而覆膜玻纤造价较低，应用更为广泛，但市场上各种覆膜玻纤的质量良莠不齐，而且安装要求较高及厂家认识、使用等原因，应用效果差异也很大。对于广大的最终用户来说，很难在购买或使用前去检测相应的指标，因为综合检测滤料的性能需要专业的设备和人员，用户往往只能参考厂家所提供的技术参数。

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