濕式電除塵技術(shù)在火力發(fā)電廠的運(yùn)用

周杰 肖榮

【摘?要】在所有行業(yè)的污染物排放中，火力發(fā)電廠燃煤所造成的有害氣體排放屬于環(huán)境污染治理工作的重點(diǎn)。隨著市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶動的巨大電量消耗，火力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展也比以前更加迅猛，所帶來的污染也更加嚴(yán)重。為了有效緩解火力發(fā)電燃煤所帶來的污染，各大火力發(fā)電企業(yè)都采取了相應(yīng)的管理措施，其中濕式電除塵技術(shù)就是其中的一種，并且通過濕式電除塵技術(shù)的應(yīng)用在火力發(fā)電廠控制煙塵減排的工作中取得了不錯的效果。

【關(guān)鍵詞】濕式電除塵;火力發(fā)電廠;運(yùn)用

為了更好地保護(hù)環(huán)境，確保環(huán)保工作的順利實(shí)施開展，對于火力發(fā)電所帶來的污染治理工作已經(jīng)變成了許多火電企業(yè)的重點(diǎn)工作對象。目前，濕式電除塵系統(tǒng)已經(jīng)開始應(yīng)用于各大火力發(fā)電企業(yè)，因其具有設(shè)備投入小、效果明顯、適用范圍廣且沒有二次污染等一些顯著的優(yōu)勢，在火力發(fā)電行業(yè)以及其他工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的降塵減污效果。

1濕式電除塵技術(shù)的應(yīng)用背景

隨著國家工業(yè)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，各個行業(yè)對電力的需求也在不斷增加，火力發(fā)電廠在電力供應(yīng)方面發(fā)揮著不可替代的作用。但是巨大的發(fā)電量背后伴隨著的是亟待解決的揚(yáng)塵污染和大氣污染。為了有效降低工業(yè)化快速發(fā)展所帶來的大氣污染問題，國家開始在各個行業(yè)中進(jìn)行相關(guān)的環(huán)境治理工程，其中火力發(fā)電廠所應(yīng)用的濕式電除塵設(shè)備就是其中的一種。由于濕式電除塵設(shè)備在大氣污染治理效果方面具有運(yùn)行成本低、除塵效果好、適用范圍廣等一些顯著地優(yōu)點(diǎn)，所有被廣泛應(yīng)用于眾多工業(yè)制造領(lǐng)域的除塵降污工作中。

以火力發(fā)電廠為例，在火力發(fā)電的過程中由于工業(yè)煤燃燒所排放的二氧化硫、氮氧化合物和固體粉塵顆粒等對環(huán)境的危害是巨大，且短期內(nèi)不可逆的。因此濕式電除塵設(shè)備的應(yīng)用對于如何降低工業(yè)化發(fā)展所帶來的有害大氣污染物的治理工作具有重要的意義。

2濕式電除塵設(shè)備構(gòu)造及技術(shù)原理

濕式電除塵設(shè)備是一種對于有害煙塵進(jìn)行精細(xì)無害化處理的專用設(shè)備，設(shè)備系統(tǒng)主要由除塵器件、水循環(huán)系統(tǒng)、高壓整流設(shè)備以及智能濕式電除塵控制系統(tǒng)共同組成。濕式電除塵設(shè)備的工作原理可以簡要概括為有害氣體電離、粉塵荷電、荷電粉塵收集和核電粉塵清理四個階段。在濕式電除塵的設(shè)備中有金屬陽極和陰極兩個電極，通過施加高壓的直流電在電極周圍形成一個可以是氣體電離的電暈區(qū)，有害煙塵氣體進(jìn)入電暈區(qū)后經(jīng)過電離產(chǎn)生大量的陰離子、陽離子以及帶電電子，這些帶電的粒子通過吸附在電暈區(qū)粉塵上使粉塵獲得電荷，然后在電場力的作用下，這些帶電荷的粉塵顆粒向集塵極運(yùn)動，在集塵極聚集后通過液體沖洗集塵極表面，利用流動的水流將捕獲的固體粉塵排出。

3濕式電除塵器在火力發(fā)電廠的應(yīng)用

3.1除塵器的設(shè)計類型

在火力發(fā)電廠中垂直煙氣流向是大多數(shù)濕式除塵器采用的技術(shù)，在電廠中主要有三種設(shè)計形式：①垂直的煙氣流設(shè)計。電廠廣泛運(yùn)用這一方案主要是這種方案的安裝和設(shè)計非常便捷，這種設(shè)計大多采用模塊形式，供貨后有多種鏈接方式，在工業(yè)領(lǐng)域這一項(xiàng)設(shè)計被廣泛使用。②WFGD與垂直煙氣流整體設(shè)計。WESP最常用的就是經(jīng)典的垂直布置方式，這一設(shè)計方案的廣泛使用主要是得益于其運(yùn)行成本較低且旱地面積較小。③水平煙氣流設(shè)計。電廠中經(jīng)常會使用這種設(shè)計，這種設(shè)計構(gòu)造因其模式化的設(shè)計而具有一定的難度，但是還是提供了專門的空間給這一設(shè)計。

3.2需要考慮的因素

在火力發(fā)電廠中國以上三種形式均可應(yīng)用，但是在實(shí)際當(dāng)中要保證電廠更加高效合理的運(yùn)用這些設(shè)計必須要考慮某些因素。①在水平煙氣流WESP中酸霧脫除裝置的運(yùn)用。②對濕式電除塵技術(shù)的整體布置必須進(jìn)行甚至考慮，要慎重考慮選擇的機(jī)構(gòu)材料，因子其內(nèi)部缺少可靠的剛性電極和活動內(nèi)件。③要充分考慮整體布置濕式電除塵器的整體優(yōu)勢，這樣可以有效降低煙囪內(nèi)襯的費(fèi)用，更加使用于優(yōu)化清洗水噴霧沖洗的順流和逆流，對于獨(dú)立式的WESP系統(tǒng)優(yōu)化酸處理和沖洗系統(tǒng)能夠簡化整個運(yùn)行系統(tǒng)。④在現(xiàn)場改造項(xiàng)目中對濕式電除塵技術(shù)要進(jìn)行針對性的考慮，在此過程中應(yīng)該對場地的約束性和停機(jī)次數(shù)進(jìn)行充分考慮。

3.3電除塵器的材料結(jié)構(gòu)

濕式電除塵器的外殼是用能夠有效防腐蝕的普通鋼材料制作的，除塵部分必須選擇防腐材料，通常都是任意可導(dǎo)性材料。濕式除塵器一般都是先用洗滌劑去除表面的腐蝕性酸性氣體，然后再去除復(fù)合污染物，一般會在水噴淋過程中對濕式電除塵器收集的酸性物質(zhì)進(jìn)行中和來控制PH，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.4濕式電除塵技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

在使用時間上，日本的火力發(fā)電廠使用濕式電除塵技術(shù)的時間已經(jīng)超過了30年，碧南電廠的機(jī)組濕式除塵器是火力發(fā)電中最典型的例子。碧南電廠的五臺機(jī)組使用的是濕式靜電除塵器，長期運(yùn)行以來取得了良好的效果，同時內(nèi)外殼的腐蝕問題也不嚴(yán)重。例外在美國賓夕法尼亞電力公司濕式除塵器已經(jīng)投入使用20多年，也發(fā)揮了巨大的作用。WESP將廢氣中的硫酸最終轉(zhuǎn)換為了亞微米的酸霧，除塵器同時捕獲吸收了這些酸霧。在WFGD吸收塔的有效空間內(nèi)安裝了這套濕式除塵器，有效收集了經(jīng)煙囪上升氣流中的硫酸霧，在空間上這種整體式的WESP雖然有一定的限制，但是有高效的可靠性。

3.5濕式除塵技術(shù)的應(yīng)用范圍

目前在火力發(fā)電廠中濕式除塵技術(shù)的使用時間已經(jīng)30多年，大約有70種世界通用的WESP套裝除塵技術(shù)。在大氣污染控制系統(tǒng)中SCR+ESP/FF+WFGD+WESP是主要結(jié)構(gòu)，即脫硝+袋式除塵器+濕法脫硫+濕式電除塵器。在這個結(jié)構(gòu)中WESP擔(dān)任的主要角色是精處理大氣復(fù)合污染物的最終設(shè)備，主要去除WFGD無法捕獲和過濾的酸霧、顆粒等物質(zhì)。

與國外相比，我國運(yùn)用濕式除塵技術(shù)起步較晚，主要在中小型火力發(fā)電廠中運(yùn)用濕式除塵技術(shù)，主要在燃?xì)?蒸汽聯(lián)合選好發(fā)電機(jī)組、水泥立窯精除塵以及轉(zhuǎn)爐沒去凈化等方面使用。在大氣污染中顆粒物質(zhì)是主要污染物之一，這些顆粒物極大危害著人們的健康，濕式電除塵技術(shù)與干式電除塵技術(shù)相比可以更高效的吸收這些顆粒物。在電廠的濕法脫硝中已經(jīng)廣泛利用WESP來吸收酸霧、細(xì)微顆粒等復(fù)合污染物，電廠中配置WESP和WFGD裝置通常情況下可以吸收80%以上的顆粒物。濕式除塵技術(shù)可以吸收85%以上的三氧化硫，可以將煙氣渾濁度降到10%一下，這些效果的實(shí)現(xiàn)都要依賴于濕式電除塵技術(shù)。可以利用濕式除塵器來解決環(huán)保設(shè)備改造中的難題。整體垂直設(shè)計的WESP的使用取締了傳統(tǒng)上的WFGD除霧裝置，煙氣經(jīng)過濕式除塵技術(shù)處理后不需要經(jīng)過二次過濾，同時還保證了煙囪不被腐蝕，另外，這種設(shè)計還可以有效的解決石膏雨的問題。

結(jié)語

社會的發(fā)展進(jìn)步離不開經(jīng)濟(jì)的帶動，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過程中，絕不能以犧牲環(huán)境為代價。在以后火力發(fā)電廠的運(yùn)行過程中，需要不斷加大對濕式電除塵技術(shù)的研究與應(yīng)用工作，從而確保火力發(fā)電廠在有效降低污染的前提下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定有序的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：國家能源集團(tuán)宿遷發(fā)電有限公司）