近零排放机组不同湿式电除尘器除尘效果

造成2种不同湿式电除尘器对PM1脱除效率不同的因素主要为：第一，喷淋方式不同.线板式湿式电除尘器采用连续喷淋方式，管式湿式电除尘器，PM2.5andPM1采用间歇喷淋方式，每周或者两周喷淋一次，每次10min左右.

因此，在线板式湿式电除尘器中存在大量的喷淋水滴，这些喷淋水滴的直径很小，在电场中可以与颗粒物一样荷电.同时，水滴与颗粒物之间由于液桥力的作用，可以凝并长大.在传统电除尘器中，颗粒物的荷电分为2种机制，电场荷电主要针对大于1μm的颗粒物，而扩散荷电主要使小于0.1μm的颗粒物荷电.

在0.1～1μm范围内的颗粒物，由于电场荷电和扩散荷电的作用力都不明显，因此荷电量少，属于最不易于电除尘器脱除的直径范围.而颗粒物由于液桥力的作用与水滴结合，有效直径增大，有利于脱除.因此，液桥力是线板式湿式电除尘器对PM1脱除效率高的主要因素.第二，热泳力.热泳力是颗粒物在温度场中沿温度梯度方向所受的作用力[7-9].在湿式电除尘器中，越接近阳极板的空间，热泳力的作用越明显.直径较小的颗粒物所受电场力较小，此时在近极板处热泳力所占比例增大.

线板式湿式电除尘器主要采用连续喷淋方式，阳极板时刻处于低温且恒温的状态.这样烟气与阳极板之间就会产生较大温差，热泳力作用明显，细颗粒物主要靠热泳力被驱动、黏附在阳极板上.但是在管式湿式电除尘器中，由于不采用连续喷淋方式，阳极板的温度与烟气温度相近，两者温差小，热泳力小，对细颗粒物的脱除无显著效果.Romay等人计算出了热泳力作用下的颗粒物脱除效率，如式(2)所示：

由式(2)可以推断，当烟气与阳极板温差变大时，颗粒物的脱除效率提高;在温差不变的情况下，颗粒物的直径越小，热泳力作用下的颗粒物脱除效率提高.

表3给出了2种不同湿式电除尘器进出口处的PM10、PM2.5和PM1质量浓度的对比.由表3可得出2种不同湿式电除尘器进口处颗粒物的直径分布和出口处的直径分布情况.由于2台机组在湿式电除尘器之前的设备和燃烧煤种都相同，因此进入湿式电除尘器中烟尘的质量浓度和直径分布相似.如图3所示，2种不同湿式电除尘器的进口处，在大于10μm的直径段，管式湿式电除尘器的颗粒物略多，在小于10μm的直径段，线板式湿式电除尘器的颗粒物多.

表3：2台机组湿式电除尘器进出口PM10、PM2.5和PM1质量浓度的对比

图4和图5给出了经过2种不同湿式电除尘器之后，相同质量浓度和直径分布的烟尘各直径段质量浓度的对比.由图4和图5可知，在大于10μm的直径段，线板式湿式电除尘器出口烟尘质量浓度明显低于管式湿式电除尘器，而小于10μm直径段的颗粒物直径分布与进口处的比例相似.在小于1μm的直径范围，线板式湿式电除尘器也有更好的除尘效果.因此，线板式湿式电除尘器出口烟尘质量浓度低的主要原因是可以将大于10μm和小于1μm的颗粒物有效脱除.

在相同电压电流下，由于喷淋方式不同，线板式湿式电除尘器内部液滴含量较高，管式湿式电除尘器内部液滴含量低.液滴在液桥力的作用下可以使细颗粒物长大，同时液滴在电场中可以荷电，在静电力的作用下也有利于颗粒物的脱除[10].静电力的作用是脱除10μm以上颗粒物的主要因素.

图4：2台湿式电除尘器进口处颗粒物质量浓度的分布

图5：2台湿式电除尘器出口处颗粒物质量浓度的分布

2.3不同锅炉负荷下湿式除尘器除尘效果

在不同锅炉负荷下，2种不同湿式电除尘器的除尘效率也有所不同.如图6所示，在50%、75%和100%3个负荷点，线板式湿式电除尘器的除尘效率明显高于管式湿式电除尘器，随着负荷的降低，2种不同湿式电除尘器的除尘效率均有小幅度提高.

图6、不同湿式电除尘器在不同锅炉负荷下的除尘效率

负荷的变化对除尘效率主要有2种不同影响：首先，负荷的降低使烟气温度降低，烟气量减少，烟气通过湿式电除尘器的时间(即烟尘在湿式电除尘器中荷电脱除的时间)增加，有利于提高除尘效率;其次，烟气温度的降低减小了烟气与阳极板之间的温差，减弱了热泳力的作用.负荷降低时，2种作用综合，使除尘效率略有提高.

延伸阅读：

湿式电除尘对颗粒物、液滴、SO3的脱除效率整合

电除尘专栏第5期湿式电除尘那些事你懂的!

专用于湿式电除尘器的恒流高压直流电源