静电除尘器在云南糖厂的应用

0 前言

云南制糖企业的锅炉大多以蔗渣或蔗渣与原煤混烧，产生的废气采用水膜除尘器除尘。以保山市某糖厂为例，一座35 t/h蔗渣锅炉产生的烟气量约为65000 m3/h，粉尘排放浓度达到220 mg/m3。调查了云南40家糖厂55台蔗渣锅炉，发现水膜除尘作为除尘手段的糖厂为 35家，46台蔗渣锅炉(占83.6%)，烟气排放浓度分布见表1所示（文中m3/h、mg/m3分别表示：在 273.15 K，一个标准大气压101.325 Pa下烟气体积、粉尘颗粒物浓度的单位）。

表1 云南部分糖厂蔗渣锅炉烟气排放浓度表

烟尘排放浓度(m g/m 3) 锅炉数量(台) 占样本百分率(%)8 0～1 0 0 1 2 2 1.8 1 0 0～1 5 0 2 5 4 5.5 1 5 0～2 0 0 7 1 2.7＞2 0 0 2 3.6

由表1可见，云南大部分糖厂的锅炉尽管采用了水膜除尘进行处理，但除尘效果不理想，存在烟气排放浓度高的问题（除尘效率一般均小于90%，粉尘排放浓度大多超 80 mg/m3）。面对日趋严格的烟气排放标准，水膜除尘后废气已难达到环保排放要求[1]。

静电除尘是一种高效的除尘技术手段，具有除尘效率高、设备阻力小、运行维护工作量小的特点，已广泛应用于火电、钢铁、冶金、化工、建材、机械等众多行业。近几年，在糖业部分推广应用了静电除尘技术。

在糖厂使用的静电除尘器可分为：干式静电除尘器、组合式电除尘器和湿式静电除尘器3大类[2]。截止至2018年3月，应用于云南糖厂的静电除尘器主要集中在英茂糖业、南华糖业和中云糖业的14台蔗渣锅炉烟气除尘（见表2所示）。

表2 静电除尘器的应用情况

静电除尘器类型 应用数量(台) 类型 粉尘排放浓度(m g/m 3)干式静电除尘器 0 - -组合式电除尘器 2 电-袋除尘器 ≤3 0湿式静电除尘器 1 2 管式7台、板式5台 ≤3 0

由表2可见，目前在云南糖厂应用的电除尘器以湿式静电除尘器为主，其次是混合式静电除尘器，干式静电除尘器尚无应用实例。

一方面，对外汉语教师要加强自己的语用意识，扩充自己的语用知识。语用学理论中的会话含义理论、言语行为理论、礼貌原则及策略、语境理论对语言教学有很大的帮助，应成为学习的重点。

1 干式静电除尘器

作为除尘的设备，干式静电除尘器广泛应用于燃煤电厂、水泥工业、冶金等诸多领域[3]。

学生们经过思考回答：这样是为了说明这种事在当时是有普遍性的。穿插艺术家的故事是为了说明这个艺术家在“文革”时期受到了迫害，但是他的小狗并没有抛弃他，这与下文的“我”抛弃包弟形成了对比。

1.1 干式静电除尘器的结构

干式静电除尘器由阳极系统、阴极系统、振打清灰装置、保温箱、气体均布装置、壳体、灰斗及排输灰装置等组成[4]。

1.2 干式静电除尘技术的除尘机理

干式静电除尘器是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离，除尘的过程是复杂的物理过程，可以简单概括为以下4个过程：①气体电离；②尘粒荷电；③荷电尘粒从烟气中分离；④机械振打清灰[5]。

1.3 干式静电除尘技术的技术特点

(1)技术优势：干式静电除尘器具有效率高、能耗低、处理烟气量大的特点。以某燃煤电厂1台330 MW机组为例（干式静电除尘器在云南糖厂无应用，以燃煤锅炉举例），采用双室四电场布置，处理烟气量为800000 m3/h，粉尘入口浓度为12000 mg/m3，排放浓度为38.4 mg/m3，设计除尘效率99.75%，保证除尘效率超过99.68%。

(2)系统特点：干式静电除尘器具有可处理高温烟气、阻力小、维护费用低、系统不设超温保护及旁路、系统运行连续性好等优点[6]。仍以该台 330 MW 机组为例，正常运行烟气温度为 130℃，系统阻力低于250 Pa，且不设旁路烟道，连续处理烟气，五至六年进行大修，因此维护费用较低。

(3)对粉尘比电阻的要求：粉尘比电阻要求为104～1011 Ω·cm，对于比电阻低于 104或高于 1012Ω·cm的粉尘都难以去除[7]。

（2）UASB大大降低废水COD含量，并对难降解物质COD进行降解，为生物脱氮除磷提供充足的碳源，并为生物脱碳的有效进行提供前提。

1.4 干式静电除尘器的除尘效率

干式静电除尘器主要是靠粉尘荷电、迁移、捕集、清灰分离，对粒径超过10 μm的粉尘去除效率高（可达99.9%），而对于粒径0.5～2 μm的粉尘，效率一般低于90%[8]。

1.5 干式静电除尘器在云南糖厂的应用

(5)加强电除尘段机械振打、灰斗清灰，解决以下问题：①避免粉尘了堆积在灰斗口形成热量聚集而引起的爆炸或避免了“返混”进入烟气堵塞布袋过滤孔道增加系统阻力；②解决了燃烧不完全的粉尘携带火星引燃滤袋的问题。

1.5.1 蔗渣烟气的特点

糖厂的燃料主要为甘蔗渣，与燃煤烟气相比，蔗渣烟气具有如下特点：

(1)蔗渣粉尘烟气含水率高，含尘气流进入干式静电除尘器后易粘附在放电极和收尘极上，不易被清除；

(2)蔗渣因含水率高，燃烧热值低，易产生燃烧不完全的炭黑，燃烧不完全的飞灰含有大量热量（甚至带火星）；

(3)烟气中氧含量高时，这些带火星的粉尘大量堆积在灰斗入口或粘附在极板上，再经干式静电除尘器的高压电场放电，极易发生除尘器爆炸。

1.5.2 锅炉负荷变化大

蔗渣锅炉的出力负荷受榨量等因素的影响而变化很大，反馈到锅炉配风和入炉蔗渣量变化很大，导致锅炉燃烧不稳定，烟气量变化大，粉尘排放浓度及粒径波动大。

2 电-袋除尘器

前几年在印尼的某糖厂发生干式静电除尘器爆炸，限制了其在蔗渣锅炉烟气除尘方面的发展。干式静电除尘器在云南制糖企业没有应用的实例，但以干式静电除尘器为基础发展起来的组合式除尘器在云南的制糖企业有应用的实例。下面以电-袋除尘器为例，介绍组合式电除尘器在云南制糖企业的应用情况。

黑斑病菌培养：打取PDA平板中的菌碟，每个三角瓶中接种10 ～ 12个菌碟，将接种好的三角瓶置于30 ℃恒温摇床中120 r/min摇培24 h。

电-袋除尘技术主要有 2种典型的电袋除尘结合工艺[9-10]：一种是“前电后袋”的除尘器(Compact Hybrid Particulate Collector，COHPAC)，它由 20 世纪 90年代的美国电力研究所(EPRI)开发(图 1)；另一种是“先进混合型除尘器”(Advanced Hybrid Particulate Collector，AHPC)，由美国北达科他大学能源与环境研究中心(简称EERC)在1999年开发(图2)。

电-袋除尘器结合了电除尘和布袋除尘的优势，同时又弥补了电除尘和布袋除尘的缺点，被广泛运用于电力、水泥、钢铁等行业[11]。

2.1 电-袋除尘器的结构

图1 COHPAC结构示意图

图2 AHPC结构示意图

电-袋除尘器的前端是作为预除尘的静电除尘器，它是由阳极板、阴极线框架灰斗、罩壳等组成，后端的布袋除尘器主要由清灰室、滤袋、清灰系统和控制系统所组成。

2.2 电-袋除尘器的除尘机理

电-袋除尘器的电除尘依靠电场力去除烟尘中的大颗粒，可去除 80%～95%的粉尘，未被去除的粉尘在进入布袋区之前也携带电荷，粉尘荷电改变其表面结构，易于粘附在布袋表面。布袋除尘依靠滤料纤维的惯性碰撞、扩散、拦截等作用而使粉尘被捕集，通过脉冲清灰等手段实现除尘[12]，初期的除尘效率一般不高，粉尘初尘形成后，除尘效率显著提高[6]。

2.3 电-袋除尘器的技术特点

(2)按阳极板材质可分为3类：柔性极板、金属极板和导电玻璃钢极板[14]；阴极线多为芒刺线、针刺线等，材质多以不锈钢304、316为主。

中国是世界上最早发明陶器的国家之一，并且是最早发明瓷器的国家。英文“china”就有中国和瓷器的双重含义，因此西方称中国为“瓷”之国，可见我国陶瓷艺术在世界上所具有的深远影响。

尽管电-袋组合式除尘器结合了电除尘和布袋除尘的优势，但仍存在一些缺点。其一是电除尘器具有一次投资较大、运行费用高的缺点；其二是布袋除尘器还存在运行阻力大、滤袋更换成本高等劣势[8]；其三是电-袋除尘器的除尘效果受锅炉燃烧状态，粉尘的比电阻、浓度、粒径分布，烟气温度、湿度、腐蚀性以及运行中清灰效果等因素的影响[11]；其四是清灰周期要求严格，过短清灰会破坏粉尘初层，降低除尘效率，过长则造成系统阻力剧增；其五是系统安全性受烟气氧含量影响较大。

2.4 电-袋除尘器在云南糖厂的应用

目前，电-袋除尘器在孟定糖厂2台85 t/h蔗渣锅炉投运以来，通过采用以下技术措施，不仅避免了电除尘器爆炸的技术风险，还取得较好的除尘效果。

(1)根据锅炉运行负荷，严格配风，控制烟气中氧含量。

(2)合理优化入炉蔗渣在炉膛的投配比例，延长蔗渣在炉膛内停留时间，降低燃烧不完全的炭黑在粉尘中的比例。

(3)提高烟道保温效果，避免烟气过度降温结露粘附在收尘极板和滤袋上。

(4)合理控制电除尘电晕电压，避免粉尘过度“雪崩”降低除尘效率。

干式静电除尘器在制糖厂的应用受到限制，这主要有以下几个因素。

(6)合理控制脉冲清灰频率、强度，保护粉尘初层，提高了除尘效率。

附加值虽然有高低，有正负，却看不到。比如你画了一棵白菜，比齐白石画的白菜还好看，但就是不如齐白石的值钱。附加值在哪里呢，在白菜上吗？在白菜上，又没在白菜上，是在白菜散发出来的气息上。气息怎么看？

从近3年的运行数据来看，平均处理烟气量为128000 m3/h，除尘器入口浓度为2000 mg/m3，排放浓度在8～25 mg/m3之间波动，平均排放浓度为18 mg/m3，远低于30 mg/m3的排放标准GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》，具有处理烟气量大、除尘效率高(达到99.25%)，粉尘排放稳定的特点。

3 湿式静电除尘器

结果显示：一是城市群与非城市群地区农村居民收入系数有较大差异，位于城市群与非城市群对农村居民的收入差距具有显著性影响，同时可知职业是影响城市群与非城市群收入差异的重要因素。除了农户资本之外，影响农户内部收入不平等的其他因素包括职业、家庭特征等。其中处于更为发达的城市群地区的农村居民，由于非农就业机会多，收入来源更为广泛，因此相对其他地区收入更高[20]。因此加强对农村居民的非农化技能培训有利于降低区域收入不平等。二是从整体收入不平等来看，不可解释部分所占比重仍然较大，说明区域造成的不平等其他因素较多，从而导致了较大的区域收入差异。

3.1 湿式静电除尘器的结构

(1)湿式静电除尘器从结构上分为管式和板式。管式湿式静电除尘器采用烟气垂直流向（上升流或下降流），而板式湿式静电除尘器可以采用水平或垂直烟气流向；管式结构比板式结构的效率更高且占地面积更少。

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电-袋除尘器在前端电除尘时，去除大部分粉尘和大颗粒粉尘，降低布袋负荷，充分发挥了电、袋2种除尘器的优势，既保证了烟尘排放浓度，又减轻了布袋的磨损，同时还延长布袋使用寿命。

(3)水膜清灰：与干式静电除尘器的机械振打清灰相比，湿式静电除尘器则是采用水膜清灰。通过向集尘极上连续喷水形成的水膜，将粘附在集尘极上的粉尘冲走，且不受粉尘比电阻影响，无反电晕及二次飞扬问题[13]。

(4)采用机械振打清灰，存在二次飞灰，收集的粉尘易“返混”进入烟气，降低除尘效率。

3.2 湿式静电除尘器的除尘机理

和干式静电除尘机理相似，可分为4个阶段：①气体电离；②尘粒荷电；③尘粒向电极移动；④粉尘去除[15]。通过直流高电压放电，将放电极周围气体分子电离成电子和正离子，电子与粉尘或雾滴粒子发生碰撞使其表面荷电，荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动，并停留在收尘极板上，再由喷嘴形成的水膜将其冲走而实现除尘，同时喷到通道中的水雾也能捕获一些微小烟尘。

3.3 湿式静电除尘器的技术特点

(1)烟气流速大：在高湿烟气环境中，放电极使大量雾滴带电，极大增加亚微米粒子碰撞带电的机率，大幅度提高亚微米粒子向集尘极的趋近速度，可以在较高的烟气流速下，捕获更多的尘粒。以瑞丽糖厂2台35 t/h锅炉配置的2台湿式静电除尘器为例，设计烟气流速可达2.0 m/s，在实际运行过程中，保证粉尘排放浓度低于30 mg/m3的前提下，烟气流速可达2.2 m/s。

(2)除尘效率高：粉尘排放浓度可达3 mg/m3[15]。可去除烟气中 PM2.5等细微颗粒，还可协同去除NOX、SOX和汞等多种污染物[16]，是一种高效除尘器[8]。

Mu：Please come with me.Master wants to talk to you.

湿式静电除尘器最早由芬兰、韩国等国家研发，是一种高效的除尘技术，最近40年作为大气污染物控制的终端深度处理技术。它对 SO3和粉尘中的PM2.5有很高的脱除效率[6]，可以高效收集气溶胶和重金属等多种气态污染物，并且对亚微米颗粒都有很好的去除效果；它采用连续清灰的方式避免了粉尘二次飞扬[13]，除尘效率可达99%以上[8]。

(3)粉尘粒径对湿式静电除尘器除尘效率的影响。湿式静电除尘器对粉尘的脱除效率随着粒径的减小而下降，对较大的飞灰颗粒(d＞10 μm)的去除效率可达99%以上，对PM10的去除效率接近97%，其中对 0.1～l μm 粒径颗粒物的去除效率略低于90%[17]。

常州的竹炉山房位居41处被写仿的江南景观榜首，西苑北海北岸、香山静宜园、玉泉山静明园、盘山静寄山庄、清漪园、避暑山庄和紫禁城建福宫等7座皇家园林对其进行了仿建。清漪园的清可轩、玉泉山静明园的竹炉山房、香山静宜园的竹炉精舍和避暑山庄千尺雪的茶舍均建于乾隆十六年，盘山静寄山庄千尺雪的茶舍建于乾隆十七年春，或于室内置有竹茶炉，或名称源自竹炉山房。乾隆二十二年，乾隆帝在《汲惠泉烹竹炉歌叠旧作韵》诗中还写道，“玉泉山房颇仿效，以彼近恒此远灌。”⑯

3.4 湿式静电除尘器在云南糖厂的应用

目前，管式和板式2种湿式静电除尘器在云南多家糖厂都有应用，主要作为精除尘技术安装于水膜除尘后，进一步降低粉尘排放浓度，解决了水膜除尘粉尘排放不达标的问题。

以耿马糖厂为例，1台75 t/h蔗渣锅炉的板式湿式静电除尘器系统安装于水膜除尘系统后、锅炉引风机前，负压运行。设计处理烟气量140000 m3/h，烟气流速达1.91 m/s，除尘器入口粉尘浓度可达180 mg/m3。2016/17年榨季实际运行120天，4次环保部门的监视性监测，粉尘排放浓度分别为：25、22、27、21 mg/m3，平均粉尘排放浓度为24 mg/m3，实现达标排放[18]。

采取标准选取的方式筛选病人，选用随机抽签法进行筛选。纳入我院于2016年3月—2018年3月期间收治的胃肠道穿孔疾病患者中的100例，纳入男性患者61例，女性患者39例，年龄为21.5至76岁，平均年龄为（43.2±8.2）岁，体重为（52.1±6.3）kg，病程时间为（7.9±1.8）h。

4 干式静电除尘器、电-袋除尘器和湿式静电除尘器在糖厂应用中的优劣比较

干式静电除尘器、电-袋除尘器和湿式静电除尘器各有特点，它们之间的比较见表3。

表3 干式静电除尘器、电-袋除尘器和湿式静电除尘器的技术特点

比较项目 干式静电除尘器 电-袋除尘器 湿式静电除尘器运行原理 电晕放电 电晕放电+布袋过滤 电晕放电清灰方式 机械振打 机械振打+脉冲清灰 水膜清洗收集粉尘状态 干灰 干灰 湿灰烟气停留时间 1.5 s 2.0～3.0 s ＜4.5 s粉尘比电阻 1 0 4～1 0 11 Ω·c m 1 0 4～1 0 11 Ω·c m 无影响水处理设施 无 无 需要反电晕 有 有 无粉尘排放浓度 ≥2 0 m g/m 3 ≥1 5 m g/m 3 可≤5 m g/m 3[19]除尘效率 ≥9 9% ≥9 9% ≥9 9%二次飞扬 有 有 无P M 1 0去除 能 能 能P M 2.5去除 不能 部分 能S O 3去除 不能 不能 能雾滴去除 不能 不能 能[20]H g去除 不能 不能 能设备腐蚀 无 无 有，材料防腐系统阻力降(Δ P) 2 0 0～3 0 0 P a 5 0 0～1 2 0 0 P a 2 0 0～3 0 0 P a一次投资 适中 适中 较小主要设备使用年限 2 5～3 0年 无相关数据 1 5～2 5年运行费用 适中 高 较小糖厂运行爆炸风险 高 高 无

水膜除尘技术投运多年来，表现出除尘效率较低、粉尘排放浓度高的特点，随着环保标准的逐步提高，云南糖厂的水膜除尘器存在的问题日益凸显。

干式静电除尘器、电-袋除尘器和湿式静电除尘器都具备较高的除尘效率（除尘效率均能达到99%以上），能满足蔗渣烟气粉尘浓度低于30 mg/m3的排放要求。然而，蔗渣烟气易受锅炉燃烧状况的影响，存在氧含量不易稳定控制、燃烧不完全粉尘携带火星的问题，会导致干式静电除尘器和电-袋除尘器在运行过程中出现粉尘爆炸，存在技术风险；烟气含水率高及易结露会引起电-袋除尘器糊袋、堵塞滤袋孔道、增加系统阻力、增大引风机电流等问题，设备运行安全存在风险；烟气易结露会导致干式静电除尘器、电-袋除尘器的机械振打或脉冲清灰困难，从而降低除尘效率，存在环保风险。

此外，蔗渣燃烧不完全带火星等易烧毁滤袋，从而影响滤袋使用寿命，增加维护、运行成本。以上诸多因素限制了干式静电除尘器、电-袋除尘器在蔗渣烟气除尘方面的应用。

而采用湿式静电除尘器作蔗渣烟气的除尘技术手段，具备现实基础和自身技术优势。

(1)现实基础

①云南制糖企业大多已安装水膜除尘系统，去除了 80%～90%的粉尘，可以因地制宜地增加湿式静电除尘器作为精除尘技术手段，减少收尘面积，可节省设备投资；

②水膜除尘器均配套了灰水分离系统，湿式静电除尘器外排的极板冲洗水及沉渣进入沉灰系统处理，无需新建沉渣处理系统，可降低一次投资。

(2)湿式静电除尘器的技术优势

按照法律规定，个人或机构收留的弃婴如需确认孤儿身份，须提供医院出具的孤儿父母死亡证明，或殡仪馆出具的孤儿父母死亡火化证明等，但这在现实中很难操作。目前民间组织收养的很多事实孤儿其实是弃儿，因为身体缺陷、经济困难等等原因而丢弃的孩子，孤儿身份很难通过合法渠道得以确认，因而目前均无法获取合法户籍。我国对孤残儿童的相关福利规定都严格依据户籍制度，这意味着民间组织收养的大部分孤儿无法享受到政府提供的各种福利，也使这些组织面临着身份认同、信息资源、社会资源缺乏的困境。

①能够处理高湿、高含氧量的烟气，且不存在粉尘爆炸的技术风险；

②采用板式或管式结构，烟气流通面积大，不会堵塞，无设备运行安全风险；

2.日本企业传统制度下的快速反应机制不健全。信息化技术的普及和使用既缩短了产品全寿命周期，也对企业的反应机制提出了更高的要求。作为智能制造的实践者，企业必须建立完善的快速反应机制，以把握信息化带来的稍纵即逝的机遇。而日本的企业制度受传统文化的影响，集体观念较强，在企业行为上强调集体行动、团队合作，集体决策势必延缓决策效率，从而错失良机。此外，日本企业制度包含的年功序列制和终身雇佣制，在信息化时代无法对员工产生激励相容机制，从而不能充分释放企业优秀员工的活力，客观上限制了优秀人才的才华和能力的释放。

③采用水膜方式清灰代替机械振打清灰[8]，有效避免了粉尘二次飞扬，能够保证较高的除尘效率。此外，从投运的多台湿式静电除尘器运行效果来看，它具有除尘效果稳定、系统运行安全平稳等特点；

④结构紧凑、设计形式多样[21]，可与其它烟气治理设备相互结合，特别适合云南糖厂的现实情况：建厂时规模小，历经多次技改后形成的场地狭小、空间受限情况下对除尘系统的改造。

5 结论

根据干式静电除尘器、电-袋除尘器和湿式静电除尘器的各自特点，并结合蔗渣烟气的特点、云南制糖企业的除尘设施的现状和湿式静电除尘器自身的技术优势，湿式静电除尘器将会在云南的糖厂取得较好发展前景。

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