湿式静电除尘器及其在燃煤电厂中的应用

董洪喜

摘 要： 在经济快速发展的新形势下，各行业发展过程中对电能的需求量不断增加。当前我国发电体系中燃煤电厂所占比例较大。在火力发电中会排入出大量的燃煤烟气，其中含有的可吸入性粉尘会对人体的健康带来较大的危害。针对于这种情况，湿式静电除尘器在燃煤电厂中进行应用，能够对细颗粒粉尘进行有效捕集，使燃煤电厂排放的烟气能够满足现行國家排放标准要求。

关键词： 湿式静电除尘器;特点;粉尘;湿法脱硫

湿式静电除尘器与传统的干式除尘器在针对于粉尘捕集原理上相同，但其是在直流高电压作用在金属放电极，使周围气体电离。粉尘、气溶胶等电场中荷电并在电场力作用下向集尘极运动，采用喷淋喷雾泵扬水的方式在极板表面形成水膜来对尘层及雾粒进行清除，并将浊液排入到污水循环系统，经过滤后排除泥浆，过滤后的清水通过处理后循环利用。因此利用湿式静电除尘器可以有效的去除掉细微粉尘、酸雾及其他气溶胶物质，将其与湿法脱硫相结合，可以实现多种污染物的超低排放。

1湿式静电除尘器的特点

湿式静电除尘器利用湿式清灰的方法可以有效的避免捕集的粉尘出现飞扬的现象，具有较高的除尘效率。由于在除尘过程中存在腐蚀、污泥和污水等的处理问题，因此只在气体含尘浓度较低时及含尘效率要求较高时才会采用湿式静电除尘器。在湿法脱硫后，再利用湿式静电除尘器，可以有效的保证除尘效率的高效性和稳定性，而且在具体应用过程中，湿式静电除尘器的除尘效率不会受到煤种和烟灰特性的影响，能够将湿法脱硫后的气溶胶有效去除，并有效的控制排放浓度。湿式静电除尘器作为精处理的除尘环保设施，主要用其来解决酸雾、微尘和气溶胶，实现烟尘的超低排放，实现高效率去除微尘，对于SO3酸雾的形成能够起到有效的抑制作用。通过湿式静电除尘器内部的喷淋和喷雾加湿后，SO3酸雾的粒径会增大，被收集在极板上，被水稀释，能够达到较高的去除率。

2湿式静电除尘器在燃煤电厂中的布置形式

当前大部分燃煤电厂中在使用湿式静电除尘器过程中，主要以三种布置形式为主，即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。采用垂直烟气流独立布置时，易于安装和维修便利，但采用这种形式时需要提供专门的布置空间。水平烟气流独立布置形式也需要提供专门的空间，同时还要进行模式化设计，设计难度增加。垂直烟气流和WFGD系统整体式布置其使用成本最少，占地面积较小，采用顶置的WESP方式，有效的减少了内部连接结构和简化了系统的运行方式，在当前燃煤电厂布置形式应用十分广泛。在实际燃煤电厂选择湿式静电除尘器布置形式时都需要考虑较多的因素，如要对除尘效率和成本核算进行考虑。在具体选择时还要考虑到技术、结构材料等因素。由于整体布置湿式电除尘器具有较为明显的优势，不仅维护人员工作量下降，酸处理系统得以优化，还能够降低烟囱内衬费用，简化运行程序等。但在实际选择时也需要考虑到整体式湿式静电除尘器和独立式湿式静电除尘器的检修维护难易程度。整体式湿式静电除尘器位于脱硫塔上部，检修维护难度较大，独立式湿式静电除尘宽得多检修维护更便捷。因此各燃煤电厂要根据自身的实际情况，综合多种因素进行考虑来选择适宜的湿式静电除尘器布置形式。

3湿式电除尘器在燃煤电厂中的应用

目前，国内燃煤电厂锅炉尾部现有的烟气治理流程一般是有脱硝、除尘、脱硫组成，烟气经湿法脱硫后直接进入烟囱。其中脱硝脱除NOX，除尘器脱除烟尘，湿法脱硫脱除SOX。然而脱硝设备工作时，在催化剂的作用下，伴有SO2转化为SO3的副反应，使烟气中SO3的含量增加。作为脱硝还原剂注入烟气中的NH ，在实际运行中会产生部分逃逸。而湿法脱硫，通过脱硫浆液的洗涤作用可脱除烟气中的部分颗粒物;由于存在脱硫浆液雾化夹带、脱硫产物结晶析出，也会形成PM2.5。脱硫塔对SO3的去除率很低，进入烟囱的湿烟气处于酸露点以下，其冷凝液对烟囱造成腐蚀，导致烟囱风向的下游经常出现“酸雨”、“石膏雨”等现象，或是有烟尾的“蓝烟”现象。湿式静电除尘中，放电极电子较易溢出，水雾被进一步细化，使电场中存在大量带电雾滴，大大增加亚微米粒子碰撞带电的几率，而带电粒子在电场中运动的速度是布朗运动的数十倍，这大幅度提高了亚微米粒子向集尘极运行的速度，可以在较高的烟气流速下，捕获更多的微粒。烟气中的SO3在205℃以下时，主要以H2SO4的微液滴形式存在，其平均直径在0.4μm以下，湿式静电除尘器对亚微米颗粒的高捕获率，可对SO3的微液滴起相同作用。湿式电除尘器独特的工作环境决定了它能够高效地脱除亚微米级别的粉尘、雾滴，除尘效率最高可达到99.9%以上。

湿式电除尘器作为控制燃煤烟气PM2.5非常有效的设备，对PM2.5的去除效率高于95%，粉尘排放浓度低于5mg/Nm3。在燃煤电厂中应用湿式静电除尘器能大幅地降低粉尘的排放量，减少PM2.5的排放，降低雾霾天气的几率，从而极大地缓解空气污染。

湿式电除尘器的性能不受粉尘比电阻和煤灰性质的影响，内部没有运动部件，没有振打清灰引起的二次扬尘，WESP采用独特的喷淋系统，配置科学，参数合理，水膜分布均匀，可实现连续、高效清灰，通过科学喷淋实现节约用水。因此，性能稳定，高效，运行可靠，对PM2.5和SO3有很高的脱除效率，是湿法脱硫后最终环保把关的最佳设备。

4湿式静电除尘技术在电厂的应用前景

现在无论是国内还是国外，各燃煤电厂对湿式电除尘器的使用都较为普遍。经过各国的实践证明，该电除尘器有去除烟气中的粉尘、酸雾等重金属离子和有害大气污染物等良好作用，到目前为止是最理想的治理大气粉尘污染的终端精处理技术装备。首先，固体颗粒物是大气污染物的重点，我国颗粒物的处理重点在细微颗粒物，也就是PM2.5，就目前来看，干式电除尘器的效率相对来说比较低，这也从一定程度上给湿式电除尘技术的大力研发奠定良好的基础;其次，当前SCR脱硝和湿法脱硫技术在燃煤电厂中的使用面在逐步增大，这给湿式电除尘技术的应用提供更多的机会，有关的试验证明，配置有WESP和WFGD的电厂对颗粒物的吸收率在80%以上，对SO3的吸收率在85%以上，并且可以使烟气浑浊度下降到10%以下;最后，湿式电除尘器的普遍使用，可以有效解决环保设备更新的问题。

5结束语

近年来国家对于环境保护工作十分重视，通过在燃煤电厂中应用湿式静电除尘器，可以有效的实现电厂粉尘的超低排放，有效的解决酸雨、石膏雨和蓝烟等问题，不仅降低了燃煤电厂烟气排放对空气带来的污染，而且也有利于燃煤电厂的长远发展，具有十分显著的经济效益和社会效益。

参考文献

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