濕法脫硫系統直排煙氣深化處理設備簡介

張亞志

（中冶京誠工程技術有限公司，北京 100176）

濕法脫硫系統直排煙氣深化處理設備簡介

張亞志

（中冶京誠工程技術有限公司，北京 100176）

本文介紹了未經過深化處理的濕法脫硫直排濕煙氣中含有大量水霧、PM2.5、超細粉塵、SO3氣溶膠等是誘發霧霾天氣產生的主要原因之一；濕法脫硫系統增設濕式電除霧器對脫硫直排濕煙氣進行深化處理，實踐證明可大大降低水霧、PM2.5、超細粉塵、SO3氣溶膠的排放；并且本文著重闡述了濕式電除霧器的工作原理、結構、特點、系統工藝流程等。

霧霾 電除霧器 結構 系統工藝流程

1 濕法脫硫煙氣排放問題及對策

目前我國環境狀況總體惡化的趨勢尚未得到根本遏制，大氣霧霾污染時有發生。對于電力、冶金行業采用濕法脫硫煙氣處理系統而言，吸收塔頂部設置的機械式除霧器對其自身產生水霧、脫硫產物結晶體、未經脫硫系統前段除塵設備去除的超細煙塵、重金屬和生產工藝原因產生SO3而形成的氣溶膠粒子的脫除能力有限，使大量水霧、脫硫產物結晶析出后形成PM2.5、超細粉塵、SO3氣溶膠隨煙氣直接排出［1］。導致煙囪風向的下游經常出現“酸雨”、“石膏雨”等現象，或是有長長煙尾的“藍、黃煙”現象，對周邊環境造成極大的影響，同時也是產生空氣霧霾的主要原因之一。［2］

經國內外大量的工程及實驗證明，濕式電除霧技術對控制脫硫煙氣中的水霧、PM2.5、超細粉塵、SO3氣溶膠等的排放非常有效。據不完全統計，在一些發達國家濕式電除塵技術得到了廣泛應用，已有50余套不同類型的濕式電除塵器應用于美國、歐洲及日本的電廠，主要作為大氣污染物綜合治理的終端設備，用于去除濕法脫硫系統中機械式除霧器無法收集的酸霧、PM2.5、微細顆粒物、氣溶膠等，可解決煙氣排放濁度問題。例如：日本碧南電廠1～3號700MW機組和4、5號1000MW機組，均在濕法脫硫系統后設置濕式電除塵器，投運情況良好，煙塵排放濃度長期保持在2～5mg/m3水平，運行15年來，殼體和內件均未發生嚴重的腐蝕問題。

2 增設電除霧器后脫硫煙氣排放指標

濕法脫硫系統增設電除霧器后，直排濕煙氣經過深化處理后排放指標一般如下：

圖1 陽極板和噴嘴工作原理示意圖

（1）PM2.5顆粒物去除率85～95%；

（2）出口粉塵可實現10mg/Nm3和更高的排放標準；

（3）SO3酸霧去除率80～98%，濕煙氣腐蝕性大幅降低；

（4）煙氣中顆粒汞、氧化汞脫除效率高達60%以上。

根據現有的脫硫煙氣深化處理技術條件的分析，在濕法脫硫系統中配置濕式電除霧器是對脫硫直排濕煙氣深化處理的最佳選擇。

3 濕式電除霧器技術

3.1 工作原理

濕式電除霧器工作原理與干式電除塵器類似，主要區別為“清灰方式”的不同。WESP由電暈線（陰極）、沉淀極（陽極）、絕緣箱和高壓直流供電電源組成。接通高壓直流電源后，在兩極之間形成了非均勻高壓靜電場。在電場的作用下，電暈線周圍產生電暈層。電暈層中的空氣發生雪崩式電離，從而產生大量的負離子和少量的陽離子，這個過程叫電暈放電。煙氣進入電場荷電區時，酸霧、煙塵等顆粒被荷電。荷電后酸霧、煙塵等顆粒靜電凝聚作用加強，粒徑增大，荷電量增加，在電場力的作用下迅速抵達陽極（沉淀極）。大量的酸霧顆粒不斷地被驅向陽極，同時迅速釋放電荷，從而達到酸霧、煙塵等氣溶膠微粒與煙氣分離的目的，圖1所示。

3.2 濕式電除霧器基本結構（圖2）

WESP主要包括殼體、陽極裝置、陰極裝置、絕緣裝置、沖洗系統及恒流源高壓發生裝置等。

（1）殼體：材質一般為碳鋼襯玻璃鱗片等耐腐蝕材料。分為立式結構和臥式結構。殼體外形分為圓形和方形。根據實際情況，可設置在脫硫塔上部，也可單獨設置。

圖2 電除霧器基本結構形式

圖3 單塔三區超凈化脫硫除塵塔體圖

圖4 單塔三區超凈化脫硫除塵工藝流程圖

（2）進氣方式：根據實際情況可有不同進氣方式，具體如下：

立式結構：下部進氣，上部出氣；上部進氣，下部出氣。

臥式結構：平進平出；上進平出等。

（3）陽極板：陽極板有多種材質和型式。材質選用不銹鋼、玻璃鋼、塑料、柔性布等耐腐蝕的材料。各種材料有各自的優缺點，根據介質成分和溫度等實際情況選用。電除霧器陽極板一般采用板式和蜂窩式兩種形式。

①不銹鋼陽極板：

優點：除塵效果好、耐高溫。

缺點：選用的不銹鋼材質耐腐蝕性須適用于復雜的氣體條件。

②玻璃鋼陽極板：

優點：適用于不同的腐蝕氣體，除塵效果較好、耐高溫、使用壽命長。

缺點：陽極內部須處理好。

③塑料陽極板：

優點：可適用于不同的腐蝕氣體、除塵效果較好、使用壽命長達20多年。

缺點：使用溫度不能長時間超過100℃。

④柔性布陽極板：

優點：重量輕、除塵效果較好、耐溫較高。

缺點：因陽極柔性布晃動導致柔性布使用壽命短、陽極柔性布

張亞志（1981—），男，本科，工程師，研究方向為脫硫系統直排煙氣超凈化處理。