湿式电除尘器的高压供电技术

北极星环保网讯:【摘要】本文通过对湿式电除尘器电气工作环境的分析，揭示了湿式电除尘器对高压供电装置的基本要求。进而通过恒流供电装置技术原理和工作特征以及应用案例的介绍，展示了恒流供电的功率输出与电场正向需要的符合性。指出：恒流供电与WESP的协调工作必将充分展示湿式电除尘器在废气处理中的优势。

【关键词】湿式电除尘，电除雾，恒流，脱硫，PM2.5。

1.概述

目前，日趋严格的环保政策促进了烟气净化技术的进步。传统电除尘器正面临新的技术挑战：燃烧废气经除尘、脱硫脱硝后，废气中残留的微尘、脱硫脱硝剂及其生成物的逃逸以及液雾挟带等对环境的破坏受到越来越多的关注并已成为环境控制的重要对象，脱硫脱硝尾气的深度处理成为必需，烟囱出口污染物排放限制愈加严格。

湿式电除尘(下称WESP)拟将成为火电、钢铁行业废气终级处理的首选设备，其基本原理与干式电除尘器、电除雾器相似，而构造方式更接近于电除雾器，主要特征是大型化、高流速、超低排放和腐蚀性。

湿式电除尘器形态及性能上的变化，同时对电除尘的高压供电技术提出了更高的要求。恒流高压电源，以其优异的供电性能在电除雾行业和特种电除尘场合得到广泛使用，经技术提升后，同样能够全面满足湿式电除尘器的各种需求。

2.湿法脱硫、脱硝后烟气深度处理WESP的电气工作环境

与电除酸雾和干式电除尘的工作环境相比较，WESP的工作环境更加复杂。工业燃烧废气经除尘、脱硫后进入WESP。当前广泛应用的脱硫方式主要是石灰石石膏法和氨法脱硫两种，尾气的主要特征是：

烟气温度：<80℃

烟气湿度：水饱和、过饱和，含大量液雾

烟气组分：燃烧烟气

尘雾成份：饱和水蒸汽，NOx，SOx，石灰桨液、石膏，氨、硫酸铵，电除尘器逃逸粉尘等微尘(PM10/PM2.5为主)

入口含尘浓度：≤150mg/Nm3

出口含尘浓度：≤30～20mg/Nm3

对传统电除雾(尘)器来说，处理烟气量大，工作环境恶劣，有害物含量低但却极其细微，其有效去除既存在难度，更存在设备造价过高的问题。

通过全方位考察和大量试验比对，优选出立式蜂窝状湿式电除尘(雾)器模型作为脱硫尾气终级治理的首选设备。这种设备除尘\雾效率高，并且不受粉尘比电阻范围的影响。

由于是腐蚀性烟气，除尘器主体材料必须具有良好的抗腐蚀性能;设备庞大，设备所选用的材料应当适用而经济;过饱和湿烟气、含尘，电极形状应当利于形成均匀液膜并自行均匀流淌，为确保电极表面无污垢，需间断对电极表面进行冲洗。

导电玻璃钢成为阳极首选材料(也有选用经特殊处理的PVC塑料作阳极的，选用不锈钢作阳极的投资成本及运行维护成本过高且不能实现液膜均匀自行流淌)，其持久耐温70℃;阴极芒刺放电线选用C276哈氏合金。

烟气在电场内的停留时间≤2s，出口含尘≤30～20mg/Nm3，除尘效率≥80%。

届此，WESP的电气工作环境已经明确：低温，饱和湿烟气，微尘，细雾，高浓度(指液雾+溶入性微尘，其比表总面积远高于常规意义上的干粉尘)，高流速、高效率。据此，WESP对供电装置有以下特殊要求：

起晕电压和运行电压高，平均线(或板)电流密度或电晕功率大并能持续保持;电源应能自行抑制火花放电向击穿放电发展，一旦发生击穿放电，电源应即时消减供给功率、不能引起电极的烧损，并能承受瞬态及稳态短路。水冲洗时，能自动切断电源，冲洗过后，能自动恢复运行。

根据恒流高压供电装置的供电原理和工作特征，可轻松满足WESP各项工作要求。

3恒流电源研制的历史背景

上世纪九十年代，有色冶炼，硫酸等工业领域，开始使用导电玻璃钢替代PVC和铅作为电除雾器的阳极材料，用于制酸烟气的净化，提升了SO3雾滴的净化率，同时使设备重量大大减轻，但带来了阳极容易烧穿的弊病。这是由于电除雾的供电装置是可控硅电源，为提高除雾效率，应提高运行电压。

在可控硅电源供电条件下，电场内的火花转变成击穿无可避免。火花击穿的能量转变成局部气体温度的急剧升高，致使导热率低、熔点温度很低的材料局部被烧穿。只有降低运行电压(同时更大幅度地降低运行电流)才能可靠运行，除雾效率因而降低。

中科院上海精密光学机械研究所激光核聚变“神光”项目中的能源系统的单元技术——恒流源技术，由上海激光电源设备有限责任公司进行单元技术产业化，实现恒稳的电流输出，开始广泛应用于电除雾器的供电，使得工作电流大幅提高，工作电压也有较大幅度的提高且非常稳定，除雾效率在使用恒流源供电后，一级除雾达到或接近两级除雾的排放。自此，恒流源成为电除雾行业的首选电源。

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