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应用背景

背景一

当前，我国大气污染形势严峻，以可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出，损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。

针对我国近年来大面积连续呈现的雾霾天气、PM2.5爆表等严重的生态灾难，引发中央政府的高度重视，并出台了一系列的防控标准规范，

☆  2013年09月10日国家环保部发布了《大气污染防治行动计划》，即环保“国十条”：

具体指标：到2017年，全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上，优良天数逐年提高;京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右，其中北京市细颗粒物年均浓度控制在60微克/立方米左右。

（一） 加强工业企业大气污染综合治理。

 燃煤锅炉和工业窑炉现有除尘设施要实施升级改造。

(二十七) 将目标任务分解落实到地方人民政府和企业。将重点区域的细颗粒物指标、非重点地区的可吸入颗粒物指标作为经济社会发展的约束性指标。

☆   2012年12月5日国家环保部发布了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》：

（二）强化工业烟粉尘治理，大力削减颗粒物排放

1.深化火电行业烟尘治理

燃煤机组必须配套高效除尘设施。一般控制区按照30 毫克/立方米标准，重点控制区按照20 毫克/立方米标准，对烟尘排放浓度不能稳定达标的燃煤机组进行高效除尘改造。

3.深化钢铁行业颗粒物治理

现役烧结(球团)设备机头烟尘不能稳定达标排放的进行高效除尘技术改造，重点控制区应达到特别排放限值的要求。

4.全面推进燃煤工业锅炉烟尘治理

燃煤工业锅炉烟尘不能稳定达标排放的，应进行高效除尘改造，重点控制区应达到特别排放限值的要求。

背景二

☆  2011年07月国家环保部颁发《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）

     该标准中对各种大气污染物，尤其是粉尘的排放限值提出更严格要求，其中重点地区烟尘排放标准为20mg/m3，一般控制区为30mg/m3。

☆  2011年04月国家环保部颁发《平板玻璃工业大气污染物排放标准》（GB26453-2011）

      该标准中对各种大气污染物提出严格要求，其中粉尘排放标准分别为50mg/m3（新建）和100mg/m3（现有），

☆  2012年6月环保部颁发《火钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB28662-2012）等8项标准：

     该标准中对各种大气污染物，尤其是粉尘的排放限值提出更严格要求，其中重点地区烟尘排放标准为40mg/m3，一般控制区分别为50mg/m3（新建）和80mg/m3（新建）。

背景三

燃煤锅炉、钢铁烧结机、玻璃炉窑等绝大部分都设置除尘和脱硝、脱硫装置，除尘一般采用电除尘或布袋除尘，脱硫一般为钙基（氨法）湿法脱硫工艺。除尘脱硫系统存在问题主要为：

① 出口烟尘实测值一般无法达标排放；

② 微细粉尘及气溶胶粒子无法去除；

③ 脱硫装置无GGH时，钙基脱硫普遍存在“石膏雨”问题，“景观”污染严重。

④ 湿法脱硫SO3脱除率仅40%~50%，存在低温腐蚀，要求净烟道及烟囱严格防腐。

⑤ 氨法脱硫工艺普遍存在氨逃逸、气溶胶难以消除等问题，严重时存在“化肥雨”现象。

⑥ 目前大部分火电机组都在进行SCR脱硝工程的改造。由于SCR催化剂的作用，烟气SO3浓度提高50%。经湿法脱硫后，排烟中形成硫酸酸雾、气溶胶，烟囱出口形成“白烟”或“黄烟”，污染严重。

某钙基湿法脱硫装置周边区域“石膏雨”

某氨法湿法脱硫装置周边区域“化肥雨”

 

发展历程

国内发展历程

技术优点

传统电除雾器，尽管在化工、冶金行业应用均有应用，然其处理操作气量均低于10×104Nm3/h，针对脱硫脱硝尾气排放量巨大，且尾气通常在正压下操作，传统电除雾器难以适应其脱硫（脱硝）烟气特点。

为保证湿式电除尘（雾）能成功应用于脱硫脱硝尾气后的深度治理，江苏中兴化工设备有限公司经过多年技术跟踪及工业试验等研究过程，开发出先进的“第四代新型高气速高效湿式静电除雾器”专利产品（专利号：ZL201120277610.8），成功应用于中石化巴陵石化公司改进型流光放电氨法烟气脱硫脱硝、山东日照型钢烧结厂尾气脱硫尾气深度净化治理，并能达到多种污染物联合脱除效果。

第四代新型高气速高效湿式静电除雾器，其技术优势如下：

除尘（雾）机理和应用领域

除尘（雾）机理

湿式静电除尘（雾）器系高效气液分离湿法设备，主要用于捕集烟气中含微米和亚微米级粒子。在高压静电作用下，电晕阴极线不断放射出电子，把电极间气体电离成正负离子。尘、酸雾等颗粒碰到电子

而产生荷电。

按照同性相斥、异性相吸的原理，荷电后尘、酸雾雾滴应向电极性相反的电极移动。正离子向电晕极移动，负离子和电子则移向沉淀电极，将电荷传给沉淀极。失去电荷后的酸雾颗粒靠自重顺沉淀极内壁流向设备底部而得以去除。

其除尘（雾）机理，见下图所示。

应用领域及工艺路线图

结构说明及布置形式

本体结构

 

GRP导电碳纤维强化复合材料的PM2.5深度治理电滤器，是以高档耐腐蚀乙烯基树脂为基体，碳纤维，玻璃纤维为增强材料，通过模压、缠绕、手糊成型工艺制成的一种高效净化除雾设备。

其设备本体，主要由上壳体、中壳体、阳极管束组、阴极电晕极线系统、整流板、导流(风)板、喷淋冲洗系统、绝缘子室等部件组成（如下图所示）

1—波纹补偿器；   2—下部冲洗装置；

3—气体分布装置； 4—阳极系统固定器

5—下气室；       6—气体分流板；

7—蜂窝阳极管束； 8—阳极系统；

9—上气室；       10—上部冲洗装置；

11—带引线绝缘箱；12—不带引线绝缘箱。

配套辅机说明

电气、仪表包括高压整流变压器、高压控制柜、高压隔离开关、绝缘箱热风正压保护加热器及PLC（DCS）控制系统、冲洗水控制系统、电除雾器范围内所有内部电缆连接线和电缆桥架。

布置形式

根据工程要求，新型湿式电除雾器外形，可设计为方形、矩形圆形布置。新型湿式电除雾器本体可选择吸收塔顶布置或单独布置方式。

巴陵石化除尘器设计外形，塔顶布置

拟在建的江苏某热电厂除雾器，塔顶布置

拟在建的湖南某热电厂除雾器，分4组进气，单独布置