濕式電除塵器的發展及其在火電廠的應用研究

張榮義

摘 要：當前，生態環境的持續惡化以成為國際社會所面臨的共同難題與挑戰，如何改善空氣質量，并實現對大氣污染的有效治理，成為我國在踐行可持續發展戰略過程中所急需解決的一大問題。其中，燃煤火電廠作為大氣環境污染的主要“兇手”，為了實現“超潔凈排放目標”，濕式電除塵器被逐漸運用到該領域中，并為提高煤電高效清潔水平提供了新出路。文章就濕式電除塵器發展的發展現狀進行了分析，其次結合這一除塵器在國內外火電廠中的實際運用狀況進行了綜述，并在總結濕式除塵器不足之處的基礎上，提出了改進建議。

關鍵詞：濕式電除塵器；發展；火電廠；應用；研究

中圖分類號：TM621.7+3；TK223.27 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）27-0121-02

在當前全面踐行可持續發展戰略的過程中，面對大氣環境越加嚴峻的發展形勢，如何實現對大氣污染的有效治理，以助力于生態中國發展之目標的實現，亟待解決。基于燃煤火電廠是產生大氣污染的主要源頭之一，為了迎合國家政策之要求，逐漸采取了一系列除塵方式，但從應用的現狀看，傳統的電除塵器不僅限值大且除塵的效率低且功能單一，對于重金屬離子等難以實現有效去除。而濕式電除塵器雖然目前尚未實現推廣性運用，但是這一全新除塵技術的運用能夠實現對大氣污染物的有效去除。

1 濕式電除塵器概述

1.1 發展史

在電除塵器的發展領域中，濕式電除塵器的誕生開辟了該領域的新起點，作為一種全新的除塵設備，在實際運用的過程中，能夠實現對濕氣體中的粉塵、酸霧以及重金屬離子等污染物的有效去除，因此，對于火力發電廠而言，則成為了目前最為理想的除塵設備。與干式電除塵器相比而言，二者的作用原理是基本相同的，都是借助荷電、收集以及清灰這三個階段來實現除塵的作用。

從這一除塵器的發展歷程看，最早誕生于1907年，由喬治·科特雷爾發明，被運用到了制酸以及冶金生產中。而歷經近百年的發展歷程后，這一除塵器在去除與控制煙氣中酸霧以及重金屬離子上表現出了較高的應用價值，但是，被運用到火力發電廠中相對較晚。

最初是在1965年，日本三菱將其運用到了燃氣輪機用高爐煤氣除塵，當前日本已經有32加火力電廠在運用這一除塵器，而美國是從1975年開始運用這一除塵器的，中國當前處于大力推廣應用階段。

1.2 結構形式與結構材料

第一，在結構形式上。主要有管式與版式兩種結構，其中，管式靜電除塵器適用于上下垂直流動的煙氣除塵，而板式電除塵器則適用于水品與垂直良好總流動煙氣的除塵，而當集成面積相同時，經過對比分析表明，其中管式要比板式除塵器內煙氣流動的速度快兩倍，同時占地面積小，除塵效率高。

第二，在結構材料上。而在實際運用的過程中，因濕式電除塵器運行環境特點所致，極為容易發生腐蝕問題，所以需要對結構材料進行科學選擇。一般而言，使用殼體結構能夠達到最為安全的使用狀態，相應材料主要是使用普通鋼，而為了避免腐蝕問題的發生，則需要在內里與表面涂抹防腐材料，并要注重處理好在安裝過程中如焊接點等處的防腐蝕工作。在集成板上，表面的抗腐蝕性能較高，但一旦連接點被腐蝕則會發生故障，因此需要采用一定的防護措施。

2 濕式電除塵器在火電廠的實際運用狀況分析

2.1 在國外火電廠中的應用情況

在北美地區，美國是從1975年開始運用這一除塵器的，首次是在Sudbury電廠上進行安裝試行，到了1986年，濕式電除塵器的使用以基本能夠滿足火電廠排放標準要求。比較典型的如Coleson Cove電廠、Sherco電廠等，在實施電除塵器上，相應的模塊與布置為12模塊內置于FGD、2塊模塊內置于FGD，主要采用的濕式電除塵器的型式為2電場垂直管式與3電場垂直管式。在歐洲地區，主要將這一除塵器運用到了化工與冶金行業中，以實現對酸霧與顆粒污染物的清除，從1997年開始，Werondorf電場首次將由日本三菱公司生產的濕式電除塵器運用到了生產中，但是基于在歐洲地區，燃煤火電廠機組本身相對而言十分少，所以在這一運用領域的實踐經驗相對也偏少。而在日本，目前使用濕式電除塵器已經有30多年的歷史，近30多套這一除塵設備被運用到了火電廠中。

2.2 在國內火電廠中的應用情況

在中國，濕式電除塵器最早被運用到了化工領域中紅，而在近年來，隨著大氣污染問題的日益加劇，加上我國在發展中電力行業的迅猛發展，促使對火電廠的生產排放標準提出了更高的要求，因此，這就促使這一除塵器在近幾年被逐漸應用到了火力發電廠中。

首次將這一除塵器進行運用的是我國的鞍鋼第二發電廠，而到了2010年，上海電力長興島電廠則首次將自主研發的濕式電除塵器運用到了發電機組中，隨后在2012年華電益陽電廠也將這一除塵器進行了運用。

到了2014年，我國從政策上對進一步實現濕式電除塵器在火力發電廠中的推廣性運用進行了規定，針對當前我國燃煤火力發電廠煙氣粉塵的排放濃度標準進行了嚴格規定，進而從政策上為實現濕式電除塵器的推廣性運用奠定了基礎。

3 濕式電除塵器在應用過程中所呈現出的不足與發 展對策

3.1 所呈現出的不足之處

從目前濕式電除塵器在國內火電廠中的發展與應用歷程看，雖然起步較晚，但是發展較快，且具備著良好的市場應用與發展空間，但是，當前濕式電除塵器目前還未在火電廠中實現推廣性的運用，因此，從投運業績角度看，因時間多而致使業績相對少。

在這一類型的除塵器的運用中，柔性電極與導電玻璃鋼電極的濕式電除塵器當前還處于試用階段，因此，到底這一新型的濕式電除塵器的除塵效益如何、運行的是否安全可靠以及相應使用壽命長短等問題，都還有賴于進一步的驗證與觀察。而從實際應用的現狀看，主要存在的不足之處為：

第一，在進行布置時，將其置于脫硫裝置后，進而則就會因煙氣中石膏的作用而存在結垢的問題；與此同時，在實際運行的過程中，在機組的作用下，相應極板與板線等都存在著變形與損壞的風險性，進而也就致使相應除塵器的效果難以得到保障；

第二，采用這一除塵器進行布置時，主要的問題在于老機組改造上，由于場地本身有限，因此，如果實現選型與布置則面臨著極大的難題，且相應施工的難度與風險性提高，如何實現對安全與火災等風險事故的有效規避，亟待解決；

第三，在金屬板式的這一除塵器類型下，因需要采用工業水進行沖洗，進而也就存在廢水處理問題，而基于現有脫硫系統的運行狀態不穩，致使在沖擊與廢水排放上也依舊存在問題；

第四，基于脫硫后粉塵濃度高的狀態下，其適應性還有待進一步研究；同時，當前這一除塵器還沒有實現大規模的生產與運用，整體上建設維護與管理成本偏高。

3.2 發展對策

基于目前濕式電除塵器所具備的良好發展空間與前景，對于火電廠而言，實現這一除塵設備的運用，能夠為滿足國家政策之要求并實現自身發展的目標奠定基礎。

而基于現行這一除塵器在應用過程中所呈現出的一系列問題，則就需要從材料上進行嚴格把關，以此來提升設備運行的可靠性，并提升設備的使用壽命、降低維護管理成本；同時，在未來研究中，重點在于使用這一除塵器對煙氣流速等的要求相對較高，而對老機組進行改造的過程中，現有的空間場地均有限，因此，這就需要對這一除塵器進行優化改造；

此外，針對引起攜帶石膏而致使結垢隱患發生的問題，需要在研發這一除塵器的過程中，就如何降低脫硫石膏攜帶問題進行重點研究。

4 結 語

綜上，在火電廠中，借助濕式電除塵器的引用，能夠為有效去除濕氣中所還有的重金屬離子以及酸氣等污染物，進而為達到目前國家規定的煙氣排放標準奠定基礎。

而從目前這一除塵器運用的現狀看，在國內還處于試運行階段，并存在著一系列的不足之處，因此，需要在日后研究中明確研究重點，以此來滿足當前市場應用之需求。

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