濕式電除塵技術(shù)及其在電廠的應(yīng)用前景

摘 要：伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大氣污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，尤其是近些年，以細(xì)微顆粒物（PM2.5）為主的顆粒物嚴(yán)重威脅著人們的健康和環(huán)境的質(zhì)量。文章將圍繞濕式電除塵技術(shù)及其在電廠的應(yīng)用前景問題分別從濕式電除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、原理與分類、布置形式和考慮因素、應(yīng)用前景等方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：濕式電除塵器；濕式電除塵技術(shù)；電廠；應(yīng)用前景

1 濕式電除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

濕式電除塵器是一種已經(jīng)擁有一百多年歷史的較新的除塵設(shè)備，濕式電除塵器的首個發(fā)明人是喬治·科特雷爾，時間是在1907年，該設(shè)備在冶金、制酸等工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，技術(shù)已日臻成熟，但真正應(yīng)用于電力行業(yè)的時間卻比較晚。現(xiàn)在美國、日本等世界發(fā)達(dá)國家對濕式電除塵器的研究較為先進(jìn)，隨著濕式電除塵器在這些發(fā)達(dá)國家燃煤電廠中的應(yīng)用，成功地為這些世界發(fā)達(dá)國家現(xiàn)代環(huán)保工業(yè)的發(fā)展、本國電廠污染問題的解決奠定良好的基礎(chǔ)，同時也滿足了本國污染治理發(fā)展的要求。燃煤火電廠對濕式電除塵技術(shù)的最早應(yīng)用是美國AES Deepwater電廠于一九八六年對155MW的燃煤發(fā)電機(jī)組的使用；在2002年，美國NB電力公司對1050MW的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了優(yōu)化改造，并成功地加裝了濕式電除塵器，這也成為濕法脫硫后最大機(jī)組的應(yīng)用。

我國對濕式電除塵技術(shù)的研究應(yīng)用相對來說是比較晚的，這和我國改革開放時間短，工業(yè)發(fā)展落后脫不了關(guān)系，但是整體的研究發(fā)展情況還算完善，該技術(shù)已被相關(guān)行業(yè)采納使用，目前，我國的益陽等十多個電廠的濕式電除塵器，都已成功投入運行，效果良好。

2 濕式電除塵器的工作原理和基本分類

2.1 濕式電除塵器的工作原理

電除塵器具體可以分為濕式電除塵器和干式電除塵器兩種，但是兩者的工作原理并沒有什么實質(zhì)上的不同，首先是向電場空間輸送直流負(fù)高壓，接著經(jīng)過空間氣體電離，煙氣中粉塵顆粒和霧滴顆粒荷電之后，在電場力作用的影響下會逐步地移動到收塵極板上，也就是通常我們所說的集電極上，隨后再被收集到收塵極的表面。兩者稍有不同的地方是濕式電除塵器是以收集煙氣中的霧滴顆粒的方式，促使在收塵極表面可以形成溢流，隨后將粉塵沖洗到水灰斗中，干式電除塵器則是通過振打清灰的方式將收集到的粉塵震落到灰斗中。其中較為明顯的不同點表現(xiàn)在煙氣的差異上，前者是溫飽和煙氣，溫度相對來說比較低，并且其中含有大量的霧滴，后者主要是干煙氣，干煙氣的溫度還是比較高的，同時基本上沒有霧滴的存在。

2.2 濕式電除塵器的基本分類

濕式電除塵器有管式和板式兩種基本分類，管狀濕式電除塵器是由多根并列的金屬管組成的集塵極，并且放電極是均勻地分布在不同的極板之間的，管狀濕式電除塵器的局限性就在于其僅僅可以用來處理上下垂直流動的煙氣，板狀濕式電除塵器的集塵極呈現(xiàn)的是平板狀，極板間均勻布置著電暈線，板式濕式電除塵器的適用范圍較廣，水平或者垂直流動的煙氣都可以用板式濕式電除塵器處理。但是如果將這兩種結(jié)構(gòu)做比較，管狀濕式電除塵器的優(yōu)勢更為明顯。假設(shè)兩者的除塵效率相同，管式除塵器內(nèi)的煙氣流速至少要比板式電除塵器高出兩倍左右，所以，在達(dá)到相同除塵效率時，板式除塵器的占地面積是要比管式除塵器的大很多。

3 濕式電除塵器的布置形式和考慮因素

3.1 布置形式

濕式電除塵器的布置形式比較多，但是隨著時代的發(fā)展和現(xiàn)代工廠的完善，許多的布置形式已被逐步淘汰，現(xiàn)在大多數(shù)燃煤電廠常見的布置形式有垂直煙氣流獨立布置、水平煙氣流獨立布置和垂直煙氣流和WFGD系統(tǒng)整體式布置三種。第一，垂直煙氣流獨立布置。該布置的優(yōu)勢特點是易安裝、維修方便，是現(xiàn)代燃煤電廠比較認(rèn)可的一種布置形式。運用這種形式的系統(tǒng)通常采用的供貨形式是模塊形式供貨，隨后在現(xiàn)場可以用多種方式連接，但是其廣泛的使用有一個前提條件是必須提供專門的布置空間；第二，水平煙氣流獨立布置。這種布置和干式電除塵器布置有相同之處，也是一種被電廠認(rèn)可并常用布置形式。水平煙氣流獨立布置和垂直煙氣流獨立布置的相同之處在于都需要給其提供專門的空間，除此之外，水平煙氣流獨立布置需要進(jìn)行模式化的設(shè)計，這也是兩者的不同之處，一定程度上增加了設(shè)計的難度；第三，垂直煙氣流和WFGD系統(tǒng)整體式布置。和前兩種布置形式相比較，該布置的優(yōu)勢特點很明顯，如最小的使用成本、最小的占地面積等等，并且其最明顯的特點是其最為經(jīng)典的垂直布置方式，并且采用的是頂置的WESP方式，這在很大程度上減少了內(nèi)部連接等結(jié)構(gòu)，從整體上簡化了系統(tǒng)的運行方式，現(xiàn)在已經(jīng)成為一種應(yīng)用非常廣泛的布置形式。

3.2 考慮因素

上述三種布置形式都是現(xiàn)代燃煤電廠常用的濕式電除塵器布置形式，在設(shè)計合理的前提下，使用哪一種布置形式都無可厚非，但是任何一個電廠在選擇電除塵器布置形式時都不是隨意選擇的，相關(guān)人員都會將除塵效率以及成本核算等因素考慮在內(nèi)，只有將這些現(xiàn)實的因素考慮在內(nèi)，最終選擇的電除塵器布置形式才更合適，在進(jìn)行具體的選擇時，我們需要考慮的因素有：濕式電除塵器應(yīng)用的范圍還僅僅局限在垂直氣流中，在這種氣流中其發(fā)展一直沿著好的方向在不斷發(fā)展。本設(shè)計中缺少可靠的剛性電極和活動內(nèi)件，所以該技術(shù)在使用時一定要從整體的角度考慮，選擇具體的結(jié)構(gòu)材料時要秉著認(rèn)真、仔細(xì)的原則，整體布置濕式電除塵器優(yōu)勢是很明顯的，首先，維護(hù)人員的工作量可以得到很大程度的降低，酸處理系統(tǒng)也能得到優(yōu)化；其次，煙囪內(nèi)襯的相關(guān)費用也能被有效降低，運行程序被合理地簡化。是非常值得我們關(guān)注的；整體式的濕式電除塵器和獨立式的濕式電除塵器的檢修維護(hù)簡易程度是不同的，整體而言，整體式濕式電除塵器由于是處于脫硫塔上部，所以檢修維護(hù)的困難性是比較高的，相比較而言，獨立式的濕式電除塵器檢修維護(hù)起來是非常便捷的，各燃煤電廠在使用過程中，要根據(jù)自己的實際具體選擇，不能盲目；現(xiàn)場改造項目的改造成本不僅包括設(shè)備的安裝費用還包括場地限制、停機(jī)次數(shù)等其他因素，各電廠要將這些因素考慮進(jìn)去并結(jié)合自己的電廠實際進(jìn)行具體的選擇。

4 濕式電除塵技術(shù)在電廠的應(yīng)用前景

現(xiàn)在無論是國內(nèi)還是國外，各燃煤電廠對濕式電除塵器的使用都較為普遍。經(jīng)過各國的實踐證明，該電除塵器有去除煙氣中的粉塵、酸霧等重金屬離子和有害大氣污染物等良好作用，到目前為止是最理想的治理大氣粉塵污染的終端精處理技術(shù)裝備。通過這些我們不難看出濕式電除塵器和技術(shù)在燃煤電廠的應(yīng)用廣度和深度都會有所增加，應(yīng)用前景一片光明。首先，固體顆粒物是大氣污染物的重點，我國顆粒物的處理重點在細(xì)微顆粒物，也就是PM2.5，就目前來看，干式電除塵器的效率相對來說比較低，這也從一定程度上給濕式電除塵技術(shù)的大力研發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)；其次，當(dāng)前SCR脫硝和濕法脫硫技術(shù)在燃煤電廠中的使用面在逐步增大，這給濕式電除塵技術(shù)的應(yīng)用提供更多的機(jī)會，有關(guān)的試驗證明，配置有WESP和WFGD的電廠對顆粒物的吸收率在百分之八十以上，對三氧化硫的吸收率在百分之八十五以上，并且可以使煙氣渾濁度下降到百分之十以下；最后，濕式電除塵器的普遍使用，可以有效解決環(huán)保設(shè)備更新上的問題。

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