燃煤電廠采用濕式電除塵器深度除塵應用研究

陳定香

摘 要：十九大報告指出，堅持節約資源的發展理念，堅持保護環境的基本國策，綠水青山就是金山銀山，對待生態環境要像對待我們的生命一樣。濕式靜電除塵器能夠顯著降低粉塵、液滴等的排放濃度，是燃煤電廠今后實現煙塵達標排放的主要改造方向。本文從濕式電除塵器技術特點，濕式電除塵在燃煤電廠的應用，闡明了隨著我國對煙氣污染物排放日益嚴格，今后濕式電除塵器在我國燃煤電廠將會得到越來越廣泛的應用。

關鍵詞：濕式電除塵器；工作原理；技術特點；性能穩定；運行可靠

十九大報告中提出的新目標“建成富強、民主、文明、和諧、美麗的社會主義現代化強國”，其中增加了一個詞“美麗”，而三大攻堅戰中的污染防治，是全國人民極為關心的，因為這關系到美麗的目標能否實現。保護生態環境就像保護我們的生命一樣，實現富強、民主、文明、和諧、美麗的戰略目標，為全球宜居環境、生態安全作出貢獻。

實施控制細顆粒物與前體污染物排放的重點領域包括以下幾個方面：施工工地、工業、農業、日常生活等，其中燃煤電廠是工業污染源的主要來源。因此，應對霧靄污染、改善空氣質量的根本是控制PM2.5，抓好大氣污染治理力度，治理燃煤發電廠PM2.5排放，成為國內各環保研究單位、設計院、環境保護工程公司近年來研究的主要內容。

為了同時解決上述石膏雨、微細粉塵、SO3氣溶膠的排放問題，達到國家新標準、要求，實現排放達標，因濕式電除塵器性能運行穩定、效率較高，而成為燃煤電廠除塵設備改造的主要選擇。

一、濕式電除塵器的工作原理

濕式電除塵器主要用來除去含濕氣體中的氣溶膠、酸霧、塵、水滴、PM2.5、臭味等有害物質，是治理大氣粉塵污染的最佳選擇。

WESP主要處理含水較高的濕氣體，在對集塵板管上捕集到的粉塵清除方式上，濕式電除塵器與干式電除塵器二者之間區別較大，濕式電除塵器采用的是定期沖洗的方式，干式電除塵器一般采用機械振打的方法，或者聲波清灰等方式方法清除電極上的積灰，從而使粉塵隨著沖刷液體的流動，達到清除的效果。

二、濕式電除塵器技術特點

（1）適用于去除亞微米大小的顆粒，能有效收集黏性大或高比電阻粉塵，電暈功率是干式電除塵器的幾倍；

（2）濕式電除塵器適用于處理高濕、高溫的煙氣，一般在飽和濕煙氣條件下工作，一般可采用更小的灰斗傾斜角及更高的煙氣流速，因為這個原因，設備布置體積更小、更緊湊；

（3）獨特的噴水清灰工藝能有效控制二次揚塵發生；

（4）沒有振打裝置等轉動部件，不存在傳動裝置容易出故障的問題，也不存在二次揚飛問題，出口粉塵可以達到很低濃度；

（5）能夠提高單位面積的集塵效率，利用噴水對集塵極始終保持清潔，達到更低的排放濃度。

三、濕式電除塵技術的種類

目前主流的濕式電除塵技術有以下2種：金屬板式、玻璃鋼管式。極板的形式、材質不同是這二者的核心差別，因此，在結構布置、系統組成等方面有所不同。

管式濕式電除塵器運行采用定期間斷噴水清洗方式，無需設置循環水箱，噴淋水直接排至脫硫塔或者排水坑，為立式布置格式，煙氣流向為下進上出或者上進下出。截面形狀有正六邊形、圓形、方形等，收塵極材質和收塵極分別采用導電玻璃鋼、管狀結構，大多采用正六邊形，組裝格式為模塊式。

板式濕式電除塵器，布置結構一般為臥式，煙氣以水平方向進出，在運行時需要連續噴水清洗，噴淋水在濕式電除塵器下面部分的灰斗收集后，排至循環水箱用于噴淋。由于不間斷的噴水使煙氣的濕度很大，因此，要在濕式電除塵器后增加煙氣升溫裝置，以提高除塵效率。

四、濕式電除塵在燃煤電廠布置方式與實際應用

（一）濕式電除塵器在燃煤電廠的布置方式

目前在歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭以及亞洲的日本，WESP在燃煤電廠應用較多，在國內燃煤電廠中應用業績有待提高。布置方式主要有3種：水平煙氣流獨立設計、垂直煙氣流獨立設計、垂直煙氣流與濕法脫硫整體式設計。從布置難易度與經濟角度考量，垂直布置方式占地面積相對較小，在運行費用與投資成本方面是最低的。主要體現在以下幾個方面：濕式電除塵器濕法脫硫整體式布置的WESP系統，沒有獨立設計的WESP系統的沖洗和酸液處理系統相關的設備，如：儀表、控制、管道、閥門、箱罐、等設備。因為運行方式大大的簡化了，維護工作量也隨之大大減少。

（二）濕式電除塵器在燃煤電廠的實際應用

對于國內來說，電廠用煤按照煤質屬性分為無煙煤、煙煤、貧煤、瘦煤、褐煤等，國內燃煤電廠用煤灰分較高，煤質也較差，且不穩定，如果采用傳統的干式靜電除塵器，很難達到穩定達標排放有，不利于環境的保護。為了解決石灰石石膏濕法脫硫系統不加GGH帶來的“石膏雨”等一系列問題，適應燃煤電廠煙塵排放標準的要求，國內一些電廠出現了正在實施電除塵器改造的可喜的局面。

目前，濕式電除塵器在國內是一項成熟技術，尤其在硫酸工業、冶金行業等領域，已有很多成功的案例和多年成功的運行經驗。湖南益陽電廠300MW燃煤機組改造就是一個很成功的案例，該300MW燃煤機組于2001年12月投入運行，運行后出現了較為嚴重的“石膏雨”現象，煙塵排放濃度在36mg/m3左右，超標比較嚴重，又缺乏除塵器改造的場地。經過反復論證，決定在濕法脫硫塔后加裝柔性電極WESP。運行后經過嚴格測試，不僅解決了“石膏雨”問題，也實現了煙塵穩定達標排放。脫硫后煙氣中石膏、煙塵去除率為90%，氣態汞的去除率為85%，液滴的去除率為92%，技術改造相當成功。

五、結論

在燃煤電廠WFGD系統之后加裝WESP技術日益成熟，今后在我國燃煤電廠得到越來越廣泛的應用。主要有以下幾個方面的優勢：

（1）沒有振打清灰引起的二次揚塵；

（2）沒有內部運動部件；

（3）性能不受粉塵比電阻和煤灰性質的影響。

在性能上運行可靠、高效、穩定，粉塵排放濃度可達到5mg/Nm3以下，對SO3、微細粉塵、單質汞脫除效率很高，煙氣的透明度大大增強，能夠很好改善燃煤電廠環境面貌和外部觀感，是燃煤電廠煙氣深度凈化處理和環境保護的最佳設備，也是燃煤電廠治理環境污染的最佳選擇。