湿式电除尘器的发展及其在火电厂的应用研究

张荣义

摘 要：当前，生态环境的持续恶化以成为国际社会所面临的共同难题与挑战，如何改善空气质量，并实现对大气污染的有效治理，成为我国在践行可持续发展战略过程中所急需解决的一大问题。其中，燃煤火电厂作为大气环境污染的主要“凶手”，为了实现“超洁净排放目标”，湿式电除尘器被逐渐运用到该领域中，并为提高煤电高效清洁水平提供了新出路。文章就湿式电除尘器发展的发展现状进行了分析，其次结合这一除尘器在国内外火电厂中的实际运用状况进行了综述，并在总结湿式除尘器不足之处的基础上，提出了改进建议。

关键词：湿式电除尘器；发展；火电厂；应用；研究

中图分类号：TM621.7+3；TK223.27 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）27-0121-02

在当前全面践行可持续发展战略的过程中，面对大气环境越加严峻的发展形势，如何实现对大气污染的有效治理，以助力于生态中国发展之目标的实现，亟待解决。基于燃煤火电厂是产生大气污染的主要源头之一，为了迎合国家政策之要求，逐渐采取了一系列除尘方式，但从应用的现状看，传统的电除尘器不仅限值大且除尘的效率低且功能单一，对于重金属离子等难以实现有效去除。而湿式电除尘器虽然目前尚未实现推广性运用，但是这一全新除尘技术的运用能够实现对大气污染物的有效去除。

1 湿式电除尘器概述

1.1 发展史

在电除尘器的发展领域中，湿式电除尘器的诞生开辟了该领域的新起点，作为一种全新的除尘设备，在实际运用的过程中，能够实现对湿气体中的粉尘、酸雾以及重金属离子等污染物的有效去除，因此，对于火力发电厂而言，则成为了目前最为理想的除尘设备。与干式电除尘器相比而言，二者的作用原理是基本相同的，都是借助荷电、收集以及清灰这三个阶段来实现除尘的作用。

从这一除尘器的发展历程看，最早诞生于1907年，由乔治·科特雷尔发明，被运用到了制酸以及冶金生产中。而历经近百年的发展历程后，这一除尘器在去除与控制烟气中酸雾以及重金属离子上表现出了较高的应用价值，但是，被运用到火力发电厂中相对较晚。

最初是在1965年，日本三菱将其运用到了燃气轮机用高炉煤气除尘，当前日本已经有32加火力电厂在运用这一除尘器，而美国是从1975年开始运用这一除尘器的，中国当前处于大力推广应用阶段。

1.2 结构形式与结构材料

第一，在结构形式上。主要有管式与版式两种结构，其中，管式静电除尘器适用于上下垂直流动的烟气除尘，而板式电除尘器则适用于水品与垂直良好总流动烟气的除尘，而当集成面积相同时，经过对比分析表明，其中管式要比板式除尘器内烟气流动的速度快两倍，同时占地面积小，除尘效率高。

第二，在结构材料上。而在实际运用的过程中，因湿式电除尘器运行环境特点所致，极为容易发生腐蚀问题，所以需要对结构材料进行科学选择。一般而言，使用壳体结构能够达到最为安全的使用状态，相应材料主要是使用普通钢，而为了避免腐蚀问题的发生，则需要在内里与表面涂抹防腐材料，并要注重处理好在安装过程中如焊接点等处的防腐蚀工作。在集成板上，表面的抗腐蚀性能较高，但一旦连接点被腐蚀则会发生故障，因此需要采用一定的防护措施。

2 湿式电除尘器在火电厂的实际运用状况分析

2.1 在国外火电厂中的应用情况

在北美地区，美国是从1975年开始运用这一除尘器的，首次是在Sudbury电厂上进行安装试行，到了1986年，湿式电除尘器的使用以基本能够满足火电厂排放标准要求。比较典型的如Coleson Cove电厂、Sherco电厂等，在实施电除尘器上，相应的模块与布置为12模块内置于FGD、2块模块内置于FGD，主要采用的湿式电除尘器的型式为2电场垂直管式与3电场垂直管式。在欧洲地区，主要将这一除尘器运用到了化工与冶金行业中，以实现对酸雾与颗粒污染物的清除，从1997年开始，Werondorf电场首次将由日本三菱公司生产的湿式电除尘器运用到了生产中，但是基于在欧洲地区，燃煤火电厂机组本身相对而言十分少，所以在这一运用领域的实践经验相对也偏少。而在日本，目前使用湿式电除尘器已经有30多年的历史，近30多套这一除尘设备被运用到了火电厂中。

2.2 在国内火电厂中的应用情况

在中国，湿式电除尘器最早被运用到了化工领域中红，而在近年来，随着大气污染问题的日益加剧，加上我国在发展中电力行业的迅猛发展，促使对火电厂的生产排放标准提出了更高的要求，因此，这就促使这一除尘器在近几年被逐渐应用到了火力发电厂中。

首次将这一除尘器进行运用的是我国的鞍钢第二发电厂，而到了2010年，上海电力长兴岛电厂则首次将自主研发的湿式电除尘器运用到了发电机组中，随后在2012年华电益阳电厂也将这一除尘器进行了运用。

到了2014年，我国从政策上对进一步实现湿式电除尘器在火力发电厂中的推广性运用进行了规定，针对当前我国燃煤火力发电厂烟气粉尘的排放浓度标准进行了严格规定，进而从政策上为实现湿式电除尘器的推广性运用奠定了基础。

3 湿式电除尘器在应用过程中所呈现出的不足与发 展对策

3.1 所呈现出的不足之处

从目前湿式电除尘器在国内火电厂中的发展与应用历程看，虽然起步较晚，但是发展较快，且具备着良好的市场应用与发展空间，但是，当前湿式电除尘器目前还未在火电厂中实现推广性的运用，因此，从投运业绩角度看，因时间多而致使业绩相对少。

在这一类型的除尘器的运用中，柔性电极与导电玻璃钢电极的湿式电除尘器当前还处于试用阶段，因此，到底这一新型的湿式电除尘器的除尘效益如何、运行的是否安全可靠以及相应使用寿命长短等问题，都还有赖于进一步的验证与观察。而从实际应用的现状看，主要存在的不足之处为：

第一，在进行布置时，将其置于脱硫装置后，进而则就会因烟气中石膏的作用而存在结垢的问题；与此同时，在实际运行的过程中，在机组的作用下，相应极板与板线等都存在着变形与损坏的风险性，进而也就致使相应除尘器的效果难以得到保障；

第二，采用这一除尘器进行布置时，主要的问题在于老机组改造上，由于场地本身有限，因此，如果实现选型与布置则面临着极大的难题，且相应施工的难度与风险性提高，如何实现对安全与火灾等风险事故的有效规避，亟待解决；

第三，在金属板式的这一除尘器类型下，因需要采用工业水进行冲洗，进而也就存在废水处理问题，而基于现有脱硫系统的运行状态不稳，致使在冲击与废水排放上也依旧存在问题；

第四，基于脱硫后粉尘浓度高的状态下，其适应性还有待进一步研究；同时，当前这一除尘器还没有实现大规模的生产与运用，整体上建设维护与管理成本偏高。

3.2 发展对策

基于目前湿式电除尘器所具备的良好发展空间与前景，对于火电厂而言，实现这一除尘设备的运用，能够为满足国家政策之要求并实现自身发展的目标奠定基础。

而基于现行这一除尘器在应用过程中所呈现出的一系列问题，则就需要从材料上进行严格把关，以此来提升设备运行的可靠性，并提升设备的使用寿命、降低维护管理成本；同时，在未来研究中，重点在于使用这一除尘器对烟气流速等的要求相对较高，而对老机组进行改造的过程中，现有的空间场地均有限，因此，这就需要对这一除尘器进行优化改造；

此外，针对引起携带石膏而致使结垢隐患发生的问题，需要在研发这一除尘器的过程中，就如何降低脱硫石膏携带问题进行重点研究。

4 结 语

综上，在火电厂中，借助湿式电除尘器的引用，能够为有效去除湿气中所还有的重金属离子以及酸气等污染物，进而为达到目前国家规定的烟气排放标准奠定基础。

而从目前这一除尘器运用的现状看，在国内还处于试运行阶段，并存在着一系列的不足之处，因此，需要在日后研究中明确研究重点，以此来满足当前市场应用之需求。

参考文献：

[1] 廖大兵.湿式电除尘器的发展及其在火电厂的应用[D].广州：华南理工 大学，2014.

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