湿式电除尘技术在发电厂烟气净化中的应用

北极星环保网讯:为满足国家关于PM2.5颗粒物的新环保标准，上海长兴岛发电厂安装了湿式电除尘器。文章介绍了湿式电除尘器的性能、结构、和投运后的情况。湿式电除尘器投运以来，各项指标良好，稳定运行，满足了烟气排放要求。

近年来随着火电装机容量不断增长，污染物的排放总量增加，对大气环境造成了很大影响。新颁布的火电厂污染物排放标准(GBl3223—2011)己于2012年1月1日正式实施。随着新标准的出台，人们对细微粉尘、酸雾、重金属等污染物危害环境和身体健康的认识也进一步提高，国家对大气污染物排放标准还会不断地提高，特别是PM2.5这种对人体健康危害极大的细微颗粒物势必会成为国家对大气污染物排放标准的控制指标。

而现有的湿法脱硫系统几乎没有去除PM2.5颗粒物的能力，或者是有长长烟尾的“蓝烟”现象。随着工业的不断发展， 这些污染物对环境造成的危害越来越严重，而现有的除尘技术仍达不到理想的效果，因此十分有必要讨究一种新的、高效去除细微粉尘、SO3酸雾、汞金属等污染物的技术来减少对环境的污染，并能够大型化地应用于工业当中。

1背景

早在1977年全世界第一台湿式电除尘器就己应用于去除硫酸酸雾，并随着技术的不断发展，湿式电除尘器不断被推广到多个应用领域。特别是在冶金和化工工业上的大量应用，使湿式电除尘技术趋于成熟。在燃煤电厂的应用中表明，湿式电除尘器能去除90%以上的PM2.5细微粉尘、S03烟雾，并能达到几乎零浊度的排放。此外还能去除汞、NH。、S0。和HCI等。因此，湿式电除尘器是作为燃煤电厂大气污染治理的终端处理设备的首选。

目前全世界范围投入运行的湿式静电除尘器超过1000台套。在1986年后国外燃煤电厂也开始在湿法脱硫后采用了湿式静电除尘器以除去烟气中的超微粉尘以及其中的硫酸根、重金属等污染物，取得了良好的效果。这方面尤其以日本为典型。日本采用湿式电除尘器的火电厂烟囱排放浓度普遍控制在10mg/Nm3左右!

但是，由于湿式电除尘器的耗水量及排出的灰水的二次污染，内部另部件腐蚀等原因，目前在国内燃煤电厂上大型化应用还非常罕有。

2湿式电除尘器工作机理和结构组成金属的前景

2.1工作机理

湿式电除尘器是直接将水雾喷向放电极和电晕区，水雾在芒刺电极形成的强大的电晕场内荷电后分裂，进一步雾化。在这里，电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子起捕集作用，最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集;与干式电除尘器通过振打将极板上的灰振落至灰斗不同的是，湿式电除尘器则是将水喷至集尘板上形成连续的水膜，流动水将捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。

静电除尘器的除尘过程可分为四个阶段：气体的电离;粉尘获得离子而荷电;荷电粉尘向电极移动;将电极上的粉尘清除。

只是湿式静电除尘脱除的对象有粉尘和雾滴，由于雾滴与粉尘的物理特性存在差别，所以其工作原理也相应的会有差异。

从原理上来讲，首先，由于水滴的存在对电极放电产生了影响，要形成发射离子，金属电极中的自由电子必须获得足够的能量，才能克服电离能而越过表面势垒成为发射电子。

让电极表面带水是降低表面势垒的一种有效措施。水覆盖金属表面后，将原来的“金属一空气”界面分割成“金属水”界面和“水一空气”界面，后两种界面的势垒比前一种界面的势垒低很多。

这样，金属表面带水后，将原来的高势垒分解为两种低势垒，大大削弱表面势垒对自由电子的阻碍作用，使电子易于发射。另外，水中的多种杂质离子在电场作用下，也易越过表面势垒而成为发射离子。

这些都改变了电极放电效果，使之能在低电压下发生电晕放电。其次，由于水滴的存在，水的电阻相对较小，水滴与粉尘结合后，使得高比电阻的粉尘比电阻下降，因此湿式静电除尘的工作状态会更加稳定：再次，由于湿式静电除尘器采用水流冲洗，没有振打装置，所以不会产生二次扬尘;湿式电除尘器对酸雾、有毒重金属以及PMl0，尤其是PM2.5的微细粉尘有良好的脱除效果。所以可以使用湿式电除尘器来控制电厂的SO3酸雾，并且还具有联合脱除有毒重属的前景。

由此可见，与干式电除尘器不同，湿式电除尘器的性能不受粉尘比电阻和煤灰性质的影响，内部没有运动部件，没有排打清灰引起的二次扬尘，因此，性能稳定，高效，运行可靠，对PM2.5和SO3有很高的脱除效率，是湿法脱硫后烟囱终极把关的最佳设备。

2.2结构组成

主要由湿式静电除尘器本体、阴阳极系统、喷淋系统、灰水处理自循环系统、电控系统等组成。湿式静电除尘器的本体结构与干式静电除尘器基本相同，包括：进13喇叭、出13喇叭、壳体、放电极及框架、集电极绝缘子、喷嘴和管道以及灰斗等。

灰水处理自循环系统主要包括：循环水箱、循环水泵、碱液箱、加碱泵。补水箱，补水泵和滤网等，典型流程如图1所示：

湿式电除尘器类水系统典型流程图

湿式电除尘的冲洗水包括循环水和原水补水，从集电板流下的水在灰斗收集进入循环水箱内。由循环泵打入过滤器，澄清水作为循环水回用，进入湿式电除尘里进行喷淋，过滤后废水作为脱硫工艺水或排放到废水处理厂。循环水中还有加碱的一些设施，以中和冲洗水中溶解烟气中的SO3，避免与水接触的部件产生严重的酸腐蚀。

延伸阅读：

湿式电除尘技术应用与研究

湿式电除尘器在燃煤电厂WFGD后的应用分析

一线经验之#5湿式电除尘高压二次电流降低的原因初步分析

蜂窝管湿式电除尘器概述