湿式电除尘技术及其在电厂的应用前景

北极星环保网讯:摘要：伴随着全球经济的发展，大气污染现象越来越严重，尤其是近些年，以细微颗粒物(PM2.5)为主的颗粒物严重威胁着人们的健康和环境的质量。文章将围绕湿式电除尘技术及其在电厂的应用前景问题分别从湿式电除尘技术的发展现状、原理与分类、布置形式和考虑因素、应用前景等方面进行阐述。

1 湿式电除尘技术的发展现状

湿式电除尘器是一种已经拥有一百多年历史的较新的除尘设备，湿式电除尘器的首个发明人是乔治˙科特雷尔，时间是在1907年，该设备在冶金、制酸等工业生产中应用广泛，技术已日臻成熟，但真正应用于电力行业的时间却比较晚。现在美国、日本等世界发达国家对湿式电除尘器的研究较为先进，随着湿式电除尘器在这些发达国家燃煤电厂中的应用，成功地为这些世界发达国家现代环保工业的发展、本国电厂污染问题的解决奠定良好的基础，同时也满足了本国污染治理发展的要求。燃煤火电厂对湿式电除尘技术的最早应用是美国AES  Deepwater电厂于一九八六年对155MW的燃煤发电机组的使用;在2002年，美国N&B电力公司对1050MW的发电机组进行了优化改造，并成功地加装了湿式电除尘器，这也成为湿法脱硫后最大机组的应用。

我国对湿式电除尘技术的研究应用相对来说是比较晚的，这和我国改革开放时间短，工业发展落后脱不了关系，但是整体的研究发展情况还算完善，该技术已被相关行业采纳使用，目前，我国的益阳等十多个电厂的湿式电除尘器，都已成功投入运行，效果良好。

2 湿式电除尘器的工作原理和基本分类

2.1 湿式电除尘器的工作原理

电除尘器具体可以分为湿式电除尘器和干式电除尘器两种，但是两者的工作原理并没有什么实质上的不同，首先是向电场空间输送直流负高压，接着经过空间气体电离，烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电之后，在电场力作用的影响下会逐步地移动到收尘极板上，也就是通常我们所说的集电极上，随后再被收集到收尘极的表面。两者稍有不同的地方是湿式电除尘器是以收集烟气中的雾滴颗粒的方式，促使在收尘极表面可以形成溢流，随后将粉尘冲洗到水灰斗中，干式电除尘器则是通过振打清灰的方式将收集到的粉尘震落到灰斗中。其中较为明显的不同点表现在烟气的差异上，前者是温饱和烟气，温度相对来说比较低，并且其中含有大量的雾滴，后者主要是干烟气，干烟气的温度还是比较高的，同时基本上没有雾滴的存在。

2.2 湿式电除尘器的基本分类

湿式电除尘器有管式和板式两种基本分类，管状湿式电除尘器是由多根并列的金属管组成的集尘极，并且放电极是均匀地分布在不同的极板之间的，管状湿式电除尘器的局限性就在于其仅仅可以用来处理上下垂直流动的烟气，板状湿式电除尘器的集尘极呈现的是平板状，极板间均匀布置着电晕线，板式湿式电除尘器的适用范围较广，水平或者垂直流动的烟气都可以用板式湿式电除尘器处理。但是如果将这两种结构做比较，管状湿式电除尘器的优势更为明显。假设两者的除尘效率相同，管式除尘器内的烟气流速至少要比板式电除尘器高出两倍左右，所以，在达到相同除尘效率时，板式除尘器的占地面积是要比管式除尘器的大很多。

3 湿式电除尘器的布置形式和考虑因素

3.1 布置形式

湿式电除尘器的布置形式比较多，但是随着时代的发展和现代工厂的完善，许多的布置形式已被逐步淘汰，现在大多数燃煤电厂常见的布置形式有垂直烟气流独立布置、水平烟气流独立布置和垂直烟气流和WFGD系统整体式布置三种。第一，垂直烟气流独立布置。该布置的优势特点是易安装、维修方便，是现代燃煤电厂比较认可的一种布置形式。运用这种形式的系统通常采用的供货形式是模块形式供货，随后在现场可以用多种方式连接，但是其广泛的使用有一个前提条件是必须提供专门的布置空间;第二，水平烟气流独立布置。这种布置和干式电除尘器布置有相同之处，也是一种被电厂认可并常用布置形式。水平烟气流独立布置和垂直烟气流独立布置的相同之处在于都需要给其提供专门的空间，除此之外，水平烟气流独立布置需要进行模式化的设计，这也是两者的不同之处，一定程度上增加了设计的难度;第三，垂直烟气流和WFGD系统整体式布置。和前两种布置形式相比较，该布置的优势特点很明显，如最小的使用成本、最小的占地面积等等，并且其最明显的特点是其最为经典的垂直布置方式，并且采用的是顶置的WESP方式，这在很大程度上减少了内部连接等结构，从整体上简化了系统的运行方式，现在已经成为一种应用非常广泛的布置形式。

3.2 考虑因素

上述三种布置形式都是现代燃煤电厂常用的湿式电除尘器布置形式，在设计合理的前提下，使用哪一种布置形式都无可厚非，但是任何一个电厂在选择电除尘器布置形式时都不是随意选择的，相关人员都会将除尘效率以及成本核算等因素考虑在内，只有将这些现实的因素考虑在内，最终选择的电除尘器布置形式才更合适，在进行具体的选择时，我们需要考虑的因素有：湿式电除尘器应用的范围还仅仅局限在垂直气流中，在这种气流中其发展一直沿着好的方向在不断发展。本设计中缺少可靠的刚性电极和活动内件，所以该技术在使用时一定要从整体的角度考虑，选择具体的结构材料时要秉着认真、仔细的原则，整体布置湿式电除尘器优势是很明显的，首先，维护人员的工作量可以得到很大程度的降低，酸处理系统也能得到优化;其次，烟囱内衬的相关费用也能被有效降低，运行程序被合理地简化。是非常值得我们关注的;整体式的湿式电除尘器和独立式的湿式电除尘器的检修维护简易程度是不同的，整体而言，整体式湿式电除尘器由于是处于脱硫塔上部，所以检修维护的困难性是比较高的，相比较而言，独立式的湿式电除尘器检修维护起来是非常便捷的，各燃煤电厂在使用过程中，要根据自己的实际具体选择，不能盲目;现场改造项目的改造成本不仅包括设备的安装费用还包括场地限制、停机次数等其他因素，各电厂要将这些因素考虑进去并结合自己的电厂实际进行具体的选择。

4 湿式电除尘技术在电厂的应用前景

现在无论是国内还是国外，各燃煤电厂对湿式电除尘器的使用都较为普遍。经过各国的实践证明，该电除尘器有去除烟气中的粉尘、酸雾等重金属离子和有害大气污染物等良好作用，到目前为止是最理想的治理大气粉尘污染的终端精处理技术装备。通过这些我们不难看出湿式电除尘器和技术在燃煤电厂的应用广度和深度都会有所增加，应用前景一片光明。首先，固体颗粒物是大气污染物的重点，我国颗粒物的处理重点在细微颗粒物，也就是PM2.5，就目前来看，干式电除尘器的效率相对来说比较低，这也从一定程度上给湿式电除尘技术的大力研发奠定良好的基础;其次，当前SCR脱硝和湿法脱硫技术在燃煤电厂中的使用面在逐步增大，这给湿式电除尘技术的应用提供更多的机会，有关的试验证明，配置有WESP和WFGD的电厂对颗粒物的吸收率在百分之八十以上，对三氧化硫的吸收率在百分之八十五以上，并且可以使烟气浑浊度下降到百分之十以下;最后，湿式电除尘器的普遍使用，可以有效解决环保设备更新上的问题。

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