濕式電除塵技術及在電廠應用與發展探討

鄭善江

摘 要：近年來我國工業化發展進程加快，對于電能需求量不斷增加。在當前我國供電體系中，燃煤電廠還占較大比例，在其生產運營過程中，其排放的煙塵中存在大量的顆粒物，會對環境造成嚴重的污染，影響人們的身體健康。針對于這種情況，利用濕式電除塵技術可以有效地收集煙氣中的超細顆粒，實現對污染物的有效控制。文中從濕式電除塵技術入手，分析了燃煤電廠濕式電除塵器選型設計，并進一步對濕式電除塵器在電廠的應用及發展展望進行了具體的闡述。

關鍵詞：燃煤電廠；濕式電除塵技術；原理；選型設計；應用

中圖分類號：X773 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）03-0157-02

Abstract： In recent years， with the rapid development of industrialization in China， the demand for electric energy is increasing. In the current power supply system of our country， coal-fired power plants also account for a large proportion， in the production and operation process， there are a large number of particulates in the smoke and dust emissions， which will cause serious pollution to the environment and affect people's health. In view of this situation， the use of wet electrostatic precipitator technology can effectively collect the ultra-fine papers in the flue gas， to achieve effective control of pollutants. Starting with wet electrostatic precipitator technology， this paper analyzes the type selection and design of wet electrostatic precipitator in coal-fired power plant， and further expounds the application and development prospect of wet electrostatic precipitator in power plant.

Keywords： coal-fired power plant； wet electrostatic precipitator technology； principle； selection design； application

前言

由于濕式電除塵器能夠高效率收集煙氣中酸霧、氣溶膠等細微粘性粉塵，通過將其在各發電廠中進行應用，可以有效的提高污染控制效率和質量。同時當前大多數電廠采用的都是濕式煙氣脫硫系統，這也使濕式電除塵技術在電廠中的應用具有良好的基礎及前景。

1 濕式電除塵技術

1.1 濕式電除塵器的工作原理

濕式電除塵器通過運用電場空間來傳輸直流負高壓，空氣中氣體產生電離，將煙氣中液滴與微小顆粒附著在一起，實現對污染物顆粒的有效捕捉，然后將捕捉到的污染物顆粒放置在自動收塵板中，集中收集粉塵顆粒。相較于干式電除塵器，濕式電除塵器煙氣濕度較大，通過產生較多的液滴來捕捉煙氣中的灰塵，并放置在收塵板表面，形成溢流狀態，借助于合理的沖洗方式將粉塵及時收集到灰斗中。

在濕式電除塵器的陽極板中設置噴水系統，這樣水霧可以直接噴射到電極中，并發生霧化反應，借助于電力場的作用將水霧與粉塵顆粒有效的粘著在一起，凝結濕化的顆粒，利用電力場驅動功能來收集粉塵顆粒。在收塵極中水霧會形成一層水膜，能夠將收集到的粉塵沖到灰斗后排出。部分濕式電除塵器沒有噴水系統，煙氣中水分處于飽和狀態時，水霧集中在收塵極，水霧表面會形成水膜，從而將粉塵清除掉。

1.2 濕式電除塵器技術特點

濕式電除塵器能夠有效去除掉亞微米大小的顆粒，對黏性大或是高比電阻粉塵進行收集，而且電暈功率也較高。對于高溫和高濕煙氣的處理十分有效。在飽和濕煙氣條件下工作時，則需要采用更小的灰斗傾斜角和更高的煙氣流速，因此設備布置體積較小，更為緊湊。通過設置獨特的噴水清灰工藝能夠對二次揚塵進行有效控制。在濕式電除塵器中沒有振動裝置，不存在傳動裝置故障及二次揚塵問題，出口粉塵濃度也能夠控制在最低水平，可以有效的提高面積集塵效率，通過做好集塵極清潔工作，可以將排放濃度控制在更低水平。

1.3 濕式電除塵技術的種類

當前濕式電除塵技術主要以金屬板式和玻璃鋼管式兩種類型為主。管式濕式電除塵器運行過程中采取的是定期間斷噴水清洗方式，不需要設置循環水箱，噴淋水能夠直接排至脫硫塔或是排水坑中。采用的是立式布置方式，煙氣流向采用的是下進上出或是上進下出的形式，截面以正六邊形、圓形和方形為主，利用導電玻璃鋼和管狀結構作為收塵極材質，以模塊式進行組裝。板式濕式電除塵器一般采取的是臥式布置結構，煙氣進出方向為水平方向，運行時連續噴水清洗，利用灰斗收集噴淋水，并將其排至循環水箱用于噴淋。在不間斷的噴水過程中，煙氣濕度較大，因此需要在濕式電除塵器后增設煙氣升溫裝置，以此來保證除塵效率的提高。

1.4 濕式電除塵器的布置形式和考慮因素

（1）布置形式。對于濕式電除塵器而言，其存在較多的布置形式，但在當前電廠中，多采用垂直煙氣流獨立布置、水平煙氣流獨立布置、垂直煙氣流和WFGD系統整體式布置等三種形式。當采用垂直煙氣流獨立布置時，其具有易于安裝和維修便利的特點，當前大部分電廠對這種布置形式較為認可，這種形式通常采用模塊形式供貨，在現場可以采用多種方式進行連接，但需要提供專門的布置空間。水平煙氣流獨立布置形式與干式電除塵器在布置上具有相同之處，在電廠中也較為常用，在布置時也需要提供專門的空間但其需要模式化設計，設計難度較大。垂直煙氣流和WFGD系統整體式布置具有較為明顯的優勢，無論是成本還是占地面積都處于較低水平，其采用經典的垂直布置和頂置的WESP方式，內部連接結構較少，系統運行方式簡化，這也使其在電廠中應用十分廣泛。

（2）考慮因素。在現代燃煤電廠常用的濕式電險塵器布置形式中，上述三種布置形式都較為常見，在設計合理的基礎上可以選擇任何一種布置形式。但在具體選擇電除塵器布置形式時需要綜合考慮除塵效率和成本核算等因素，以此來保證所選的電除塵器布置形式更為適宜。由于當前濕式電除塵器還只能在垂直氣流進行應用，應用范圍受限，而且設計中剛性電極和活動內件缺乏可靠性，因此在具體使用該技術時則宜從整體角度來進行考慮。遵循認真和仔細的原則來選擇具體的結構材料，通過對溫式電除塵器進行整體布置，這樣可以有效的降低維護人員的工作量，優化酸處理系統。而且降低煙囪內襯成本，簡化運行程序。由于整體式濕式電除塵器處于脫硫塔上部，因此檢修維護難度相對較大，而獨立式濕式電除塵器檢修維護更具便捷性。這就要求各電廠需要根據自身的實際情況，考慮具體的成本，從而選擇整體式濕式電除塵器或是獨立式濕式電除塵器。

2 濕式電除塵器應用條件

當前燃煤電廠濕式電除塵器使用越來越廣泛，但由于生產廠家在設備的應用條件和環保技術路線方面還存在一定的欠缺，這就導致濕式電除塵器在實際應用中無法有效的發揮應用價值，甚至還存在運行效率低及廢水處理不當等問題。因此對于濕式電除塵器的應用條件需要深入分析，以此來提高其除塵效果。

2.1 燃低硫煤電廠

對于燃低硫煤電廠而言，為了能夠保證類塵排放質量達到國家標準要求及滿足相關規定，可以根據自身的實際情況來選擇濕法煙氣脫硫工藝或是利用低濕高效電除塵器，使所排放的煙塵質量濃度達到規定要求。

2.2 燃中、高硫煤電廠

對于燃中和高硫煤的電廠，建議其在生產運營中使用濕式電除塵器，利用濕式電除塵器在對煙塵排放量進行有效控制的基礎上，還可以產生長遠的環保效益。在具體對濕式電除塵器應用實踐中，需要滿足煙塵排入的控制要求，同時還要對脫除的大部分PM25和汞進行充分考慮，避免出現藍色煙羽現象。

2.3 新建燃煤電廠

在新建燃煤電廠中要提高濕式電除塵器的應用效率，在具體應用過程中，需要結合電廠的實際情況，對粉塵、二氧化硫、一氧化氮、三氧化硫等物質進行綜合考慮，制定科學的環保技術路線，更好的滿足濕式電除塵器的應用條件。

2.4 選擇合適的濕式電除塵器類型

在燃煤電廠應用濕式電除塵器過程中，需要綜合考慮濕式電除塵器的各種因素，從而選擇與電廠實際情況相適應的濕式電除塵器形式。在具體選擇時還要對設備的技術和運用成本進行綜合評價，使其應用過程中具有較好的經濟性。

3 濕式電除塵器在電廠的應用及發展展望

當前我國大多數燃煤電廠運行中，其所使用的煤質屬性較多樣，不僅煤灰分較高，而且煤質相對較差，缺乏穩定性，因此采用干式靜電除塵器時無法達到排放要求，會對環境帶來較大的污染。因此當前大部分電廠都開始對電除塵器進行改造，使其能夠與燃煤電廠煙塵排放標準要求相適應，減少石灰石石膏濕法脫硫系統對環境帶來的污染。

濕式電除塵器技術相對較為成熟，特別是工業領域中已有多年的成功運行經驗。當前較多的燃煤電廠也采用的是SCR脫硝及濕法脫硫，這對于濕式電除塵器在電廠的應用起到了積極的推動作用。由于濕式電除塵器對于微細顆粒及酸霧具有高效捕集的能力，通過在電廠中配置濕式電除塵器對于顆粒物捕集率能夠達到將近90%，對三氧化硫的吸收效果也較好，能夠有效的降低煙氣的濁度。將其在電廠發電過程中進行應用，可以達到較好的環保性能。在獨立水平方式及分體式布置形式中，利用WESP替代原有除霧器，能夠對細微粉塵顆粒及多種污染物進行有效捕集，同時能夠更好的解決石膏雨的問題。

當前大多數燃煤電廠都在實際生產運營中應用濕式電除塵器，并獲得了較好的應用效果。特別是對于煙氣中粉塵和酸霧中重金屬離子和污染物的去除具有非常好的效果。在當前大氣粉塵污染控制方面，濕式電除塵器作為最為理想的技術裝備，這也充分說明濕式電除塵器技術在電廠中的應用具有非常廣闊的前景，隨著在燃煤電廠中應用深度和廣度的增加，必然也會獲得較好的經濟效益和社會效益。

4 結束語

隨著社會和經濟的快速發展，其對于資源消耗量不斷增加，這對人類的生存和發展帶來了較大的威脅，這就需要人們保護好賴以生存的地球環境。當前我國發電體系中，燃煤發電占據較多的比例，在燃煤電廠運行過程中，會將大量的污染物排放到空氣中，加劇大氣的污染。通過將濕式電除塵技術引入到發電過程中來，可以有效的提高除塵效率，降低污染物的排放量，實現對污染的有效控制，更好的保護好生態環境，為人們打造一個健康、安全的生存環境。

參考文獻：

[1]奇玉璽.濕式電除塵技術及其在燃煤電廠中的應用[J].電子世界，2017（16）：130+132.

[2]章健.濕式電除塵技術及其在電廠的應用前景分析[J].企業技術開發，2016，35（05）：44-45.

[3]聶孝峰，李強，李東陽，等.燃煤電廠濕式電除塵（霧）技術研發與應用[J].電力科技與環保，2015，31（04）：28-30.