湿式电除尘技术应用与研究

常伟

摘要：目前电厂燃煤释放的有害气体是全球最大的污染来源，我国为了保护环境，保证环保工作的顺利进行把燃煤作为环境治理的重点项目。电力系统为了使空气污染物的排放量降低，减少大气污染注入巨资来改造这个项目，大量除尘设备被引进到该项目中，其中电除尘器是众多设备中使用最便捷、范围最广泛，除尘效果最好成本最低和没有二次污染的技术和设备，目前在工业领域内广泛使用这一技术。

关键词：温式电除尘技术；电厂；应用

1湿式除尘器概述

能够强有力的粘合和控制空气中复合污染物是这项技术最大的优点，尤其是处理排放烟气中的粘性的、微细的高比电阻粉尘酸雾和汞的效果非常理想。对污染物的高效复合控制是这项技术的突出特点，为了提供优良的设备供国内燃煤发电企业使用，我国不断把国外先进的湿式除尘器引进到国内是希望借助此技术降低复合污染物的排放率。目前控制WFGD和SC R产生的烟雾中酸雾和三氧化硫是湿式除尘器的主要功能。

2湿式电除尘器的工作原理和基本分类

2.1湿式电除尘器的工作原理

湿式电除尘器工作原理与常规干式电除尘器工作原理相似。其原理都是向电场空间输送直流负高压，通过空间气体电离，烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下收集在收尘极表面。其区别在于工作的烟气环境不同，干式电除尘器工作烟气环境是锅炉排烟温度状态的烟气，利用机械振打清灰的方式将收集到的粉尘去除，而湿式电除尘器工作烟气环境基本是脱硫后的湿烟气，利用在收尘极表面形成的连续不断的水膜将粉尘冲洗去除。原理如图1所示。

根据技术型式不同一部分湿式电除尘器在阳极板上部设有喷水系统，将水雾喷向放电极和电晕区，水雾在芒刺电极形成的强大的电晕场内荷电后分裂进一步雾化，电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子起捕集作用，最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达收尘极而被捕集。喷出的水雾在收尘极上形成连续的水膜将收集的粉尘冲刷到灰斗中排出。也有一部分湿式电除尘器不设置水膜形成的喷水系统，利用饱和湿烟气中收集下来的大量水雾滴在收尘极上形成连续不断的水膜，将粉尘冲洗去除。只设置定期冲洗喷水系统，对收尘极和放电极进行定期大水量冲洗，保证运行效果。

2.2湿式电除尘器布置形式

湿式电除尘器的布置形式比较多，但是随着时代的发展和現代工厂的完善，许多布置形式已被逐步淘汰，现在大多数燃煤电厂常见的布置形式有垂直烟气流独立布置、水平烟气流独立布置和垂直烟气流和WFGD系统整体式布置三种。第一，垂直烟气流独立布置。该布置的优势特点是易安装、维修方便，是现代燃煤电厂比较认可的一种布置形式。第二，水平烟气流独立布置。这种布置和干式电除尘器布置有相同之处，也是一种被电厂认可并常用布置形式。前两种布置相同之处在于都需要给其提供专门的空间，除此之外，水平烟气流独立布置需要进行模式化的设计，这也是两者的不同之处，一定程度上增加了设计的难度；第三，垂直烟气流和WFGD系统整体式布置和前两种布置形式相比较，该布置的优势很明显如最小的使用成本、最小的占地面积等等，其最明显的特点是其最为经典的垂直布置方式，且采用的是顶置的WESP方式，这在很大程度上减少了内部连接等结构，现在已经成为一种应用非常广泛的布置形式。

3湿式电除尘器的发展现状

湿式电除尘器自1907年被发明以来，被广泛的应用与各类工业生产活动中，但其应用于电力行业的时间较短并未发展成熟。随着环保意识不断深入人心，各发达国家为了有效的控制燃煤电厂在发电过程中造成的污染开始在电厂中利用湿式电除尘器。目前，美国、日本等发达国家都大量应用了湿式电除尘器，电厂发电产生的污染烟气中微细烟尘及石膏雨微液滴等都被高效去除。国内工业自改革开放以来有了高效发展，但相对于发达国家，我国的工业仍较为落后，对于湿式电除尘器的研究起步较晚。目前，我国正大力推广湿式电除尘器的使用及研究，湿式电除尘技术在国内电厂中具有良好的发展前景。

4湿式电除尘器在电厂的应用前景

总结国内外对于湿式电除尘技术在电厂中的应用及实践过程，湿式电除尘器能够有效去除烟气中所含有的粉尘、酸雾以及汞等离子，也能有效去除PM2.5等大气污染物，成为控制大气粉尘污染的理想处理设备，对于改善环境污染有极大的作用。随着我国关于粉尘以及多种污染物其排放进行控制的法规不断出台，与此同时，科研人员对于湿式电除尘器也不断有着更为深入的研究，湿式电除尘器在我国电厂中的应用必然越来越广泛。首先，导致大气污染的主要原因是固体颗粒物，环保力度正在不断加大，国内对于这些污染颗粒物的治理重点仍是PM2.5。当前普遍被采用的干式电除尘器效率较低，且除尘效果低于湿式电除尘器，因此，湿式电除尘技术必然成为主要的研究方向。目前較多的燃煤电厂采用SCR脱硝以及湿法脱硫，这些技术的利用都推进了湿式电除尘器在电厂中的应用，这是因为湿式电除尘器具有高效的捕集微细颗粒以及酸雾的能力。根据相关数据，配置湿式电除尘器及WFGD的电厂其颗粒物捕集率达到了85%以上，三氧化硫吸收率为85%以上，将烟气浊度大大降低至10%以下。最后，将湿式除尘器应用到电厂发电过程中，有效解决了环保设备在更新上所具有的一些问题，独立水平方式以及分体式的布置形式，将原有的除雾器用WESP替代，能有效捕集PM2.5细微粉尘颗粒及多种污染物，同时也有效的解决了石膏雨的问题。

结语

湿式电除尘器系统工艺成熟，在国外有广泛应用。近年来，随着国内环保要求的日益提高越来越多的电厂开始采用湿式电除尘工艺，以应对严格的污染物排放标准。湿式电除尘器除可以捕集粉尘外对于气溶胶、汞、重金属等也有一定的收集效果。因此，湿式电除尘技术在火力发电厂的应用前景广泛。