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随着环保要求的不断提高,生物质锅炉取代燃煤小锅炉为大势所趋,当务之急是生物质锅炉如何实现超低排放。文章分析了不同生物质锅炉烟气特征,结合当前生物质锅炉除尘容易出现的问题,针对湿式电除尘器的优势,提出湿式电除尘器在生物质锅炉的应用推广,从而为未来生物质锅炉烟气治理提供一种可行的、经济性较好的技术方案。

1 概述

目前国内对燃煤锅炉进行生物质能源改造存在很多误区,最突出的就是直接将烧煤的锅炉改烧生物质,但由于部分生物质的燃料特性不一样,部分锅炉燃烧工艺不一样,一些常规除尘如电除尘、袋式除尘、水膜除尘出现超标排放问题,导致减排效果不理想,无法适应当前地方政府越来越严格的大气污染物排放控制要求,如深圳等许多一线城市已经出台生物质锅炉必须≤20mg/m3烟尘排放要求,因此如何进一步实现超低排放、达到燃气锅炉标准是生物质锅炉推广应用工作中急需解决的问题。

2 当前生物质锅炉的除尘技术缺陷

生物质锅炉配套除尘器应充分考虑粉尘的特性、烟气的性质和运行工况等因素，如生物质锅炉燃烧粉尘粒径小，质量轻，旋风除尘器收尘效率就非常低，有些生物质锅炉燃烧并不完全，烟尘都为质量较轻的憎水性炭灰颗粒物，常用的水膜除尘器无法有效洗涤下来，另外这些未完全燃烧、质量较轻的低比电阻粉尘，采用电除尘器除尘效果也不理想，容易二次逃逸，电场内部还特别容易火花引燃，这些除尘方式排放的烟尘浓度与林格曼度很不稳定，烟色排放均超标比较严重，正被逐步淘汰，所以大部分生物质锅炉最常用的除尘方式主要还是采用袋式除尘。

目前生物质锅炉布袋除尘器的缺点就是滤袋损坏率高,寿命有限,每年运行维护成本较高,如一些小企业小生物质锅炉,平时开开停停,负荷忽大忽小,操作工责任心有限,经常出现200℃左右的排烟温度,这些小锅炉特别容易出现烧袋事故,另外布袋除尘在一些特殊生物质锅炉并不适用,如家具行业燃木块、锯末锅炉,制糖行业燃甘蔗渣锅炉,南方燃竹屑、木屑锅炉,还有大米加工业燃稻谷壳锅炉等等,这种特殊的生物质锅炉燃料有些水分大,有的锅炉含氧量特别高,布袋滤料容易水解或氧化,寿命极短,有些生物质锅炉粉尘微细,且易夹带未充分燃烧的细小块状物和碳化物,易发生二次燃烧,也不适合布袋除尘,有的生物质燃料含碳黑含酸气比较高,布袋除尘黏袋和腐蚀还是比较严重。总的来说,目前尽管在布袋除尘器前普遍增设多管旋风除尘作为保护措施,但还是完全没有解决这些特殊生物质锅炉布袋除尘装置容易破袋烧袋寿命短的难题。

3 湿式电除尘器技术方案

湿式电除尘器主要安装于湿态饱和烟气中作为最终精处理环保装备，其除尘性能与燃料粉尘特性无关，对细微颗粒物能有效捕集，出口粉尘浓度可以达到10mg/m3以下，具有无二次扬尘、除尘效率高、压力损失小、无运动部件，基本免维护、结构紧凑占地面积小等优点，近几年湿式电除尘器在满足超低排放、治理PM2.5方面的效果得到业内专家一致认可，其应用领域正从电力行业向其它非电行业延伸。

湿式电除尘器应用在生物质锅炉作为超净排放装置，前面必须增加喷淋洗涤塔，这跟布袋除尘需增设多管旋风除尘一样，一方面通过烟气增湿降温，形成湿态饱和烟气，确保对PM2.5等细微颗粒的有效捕集，另一方面因为喷淋循环水为草木灰碱性水质，可以实现废气中SO2、HCl等酸性污染物进一步脱除，系统工艺，如图1所示。

图1 系统工艺图

应用于生物质锅炉尾气处理的湿式电除尘器可以全部采用不锈钢装置，无需进一步防腐处理，即使发生短时间喷淋水泵故障或锅炉出现高温明火操作时，湿式电除尘器也能够正常运行，大大降低锅炉操作工要求，非常适合在一些燃木屑、竹屑、甘蔗渣等无法采用布袋除尘的生物质锅炉除尘提效改造。

4 工程应用

广东韶关某啤酒公司位于市中心,供热锅炉由10T/H老链条炉直接改为燃生物质锅炉,由于采用旧麻石水膜除尘,烟尘排放将近200mg/Nm3,经常冒黑烟,周边居民意见较大,2014年环保要求大幅提高,烟尘排放要求≤30mg/Nm3,需要进一步提效改造,因为老旧锅炉空气过剩系数较大,工况不稳定,烟温经常达到200℃,采用布袋除尘器不仅容易烧袋,而且折算浓度无法满足排放要求。厂方经过考察论证后,决定直接在原麻石除尘后面加装湿式电除尘器,近二年运行稳定可靠,基本消除了水汽烟带,测试折算浓度小于15mg/Nm3,实现了烟尘超低排放。另外利用原锅炉风机冷却水蓄水储存,作为湿式电除尘器定时冲洗用水,产生的废水流入前麻石水膜塔作为蒸发补充水,因此系统并不增加额外用水,麻石水膜塔循环沉淀池定期置换一部分灰桨作为厂区花木有机钾肥使用,实现废水零排放。应用实例,如图2所示。

河北威美制糖行业燃甘蔗渣锅炉35t+45t烟气湿式电除尘器投入使用，烟气量分别为11万气量和14万气量，以下是来自现场的效果图

图2 生物质锅炉湿式电除尘器应用现场

5 结语

不同生物质锅炉的运行工况、燃料特性差异较大，简单采用布袋除尘器无法满足用户日趋严格的环保排放要求，特别是由于工况的不适合，有些生物质锅炉频繁出现烧袋破袋现象，给用户造成难以承受的维护成本，而湿式电除尘器作为一种先进的烟气治理技术，结构简单，基本免维护，运行成本低，脱除细微烟尘能力强，同时能够实现多污染物脱除，特别适合燃木屑、竹屑、甘蔗渣等这些特殊生物质锅炉的烟尘治理，在可靠性、除尘效率方面具有无法比拟的优势，随着环保要求的不断提高，随着大家对湿式电除尘器不断了解，将来肯定会在生物质锅炉应用中得到进一步的推广。

河北威美环保设备科技有限公司

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