湿式电除尘器在湿法脱硫中的应用

湿式电除尘器在湿法脱硫中的应用
摘要我国污染问题逐渐严重化，其中，大气污染占据首位。

而目前环保问题备受关注与重视，所以湿式电除尘器的应用将发挥重要作用。

因此，应不断深入研究湿式电除尘技术，对湿式电除尘器的工作原理与分类以及优势等进行详细分析，进而推动湿式电除尘器在电厂中的应用。

本文探讨了湿式电除尘器在湿法脱硫中的应用。

关键词湿式电除尘器；湿法脱硫；应用
在当今全行业、全社会全面减排的时候，减排标准日益严格，湿法脱硫必将成为电厂烟气脱硫的主导技术。

而湿式电除尘器作为一项新的除尘、除雾设备，有效地解决了湿法脱硫工艺酸雨多和粉尘排放超标的问题。

作为烟气治理的终端设备，湿式电除尘器将会在今后的烟气治理和“超低排放”项目中得到越来越广泛的应用。

1 湿式电除尘器技术概述
1.1 技术原理
湿式电除尘器主要通过直流高压电晕放电使烟气中的粉尘荷电，荷电粉尘在电场的作用下向集尘极运动，当其到达集尘极的表面时，粉尘会随着液体膜流下从而被去除。

湿式电除尘系统的运行主要包括3个阶段：粉尘荷电，粉尘收集，清灰除尘。

对除尘效率产生影响的包括：烟气的温度与湿度、流量和流速、含尘浓度、粉尘的性质及除尘器本身的结构等[1]。

1.2 喷淋系统
每一套湿式电除尘器都有与之配套的喷淋系统来辅助，喷淋系统可分为连续喷淋或定期冲洗，既可使除尘器内烟气保持一定的含水率以利于电场放电，又能冲洗集尘极上积累的积尘，保证除尘器的连续稳定运行。

因此，设计上对喷嘴的喷射角度、喷水流量和雾滴粒径、喷淋水的覆盖率等都有要求。

通过试验发现，相同收尘面积的湿式电除尘器的收尘效率比干式电除尘器高出10%。

当雾滴粒径过大时，电晕电流较大，容易产生火花，使得除尘效率下降。

经过研究喷嘴的雾化特性规律，雾滴的粒径在距离喷嘴出口350～400mm处粒径分布相对均匀。

进一步的研究表明，喷嘴压力（雾滴粒径）的影响要比流量更为显著，喷嘴压力在0.3～0.4MPa时最为合适，此时放电性能最好。

喷嘴的流量越小越好，这不仅可以降低湿式电除尘器本体的造价，还能减低后续含泥污水的处理费用。

湿式电除尘器灰斗中收集的冲洗废水因含有颗粒物不能直接外排。

必须经过处理后进行循环使用，若是湿式电除尘器与湿法脱硫装置联用，则可直接排放进入下部的脱硫系统[2]。

1.3 结构组成
湿式电除尘器主要由进出口烟道、导流与气流分布板、收尘极、电晕极、绝缘箱、喷淋系统、高压电源系统、低压控制系统等组成。

在结构上可分为板式与管式两大类。

板式电除尘器的收尘极呈板状，极板间均匀布置电极线，板状电极后期延伸出许多变形，如Z 型、C 型等。

管式电除尘器的集尘极为多根并列的多边形管或圆管，尤以六边形管常见，其放电极置于管的中心位置，使放电均匀，适用于处理垂直烟气流。

管式湿式电除尘器比板式湿式电除尘器效率更高且由于外形简单而占用的空间更少；对于给定的除尘效率，电极长度相同的前提下，管式湿式电除尘器所允许的烟气流速是板式的2倍[3]。

1.4 布置方式
湿式电除尘器常用两种设计形式：水平烟气流设计和垂直烟气流设计。

水平烟气流设计能够根据除尘效率的要求，布置多个电场，此方式以板式居多，需要的空间大。

垂直烟气流设计以管式居多，常采取模块形式供货，在工地组合连接起来，烟气从下至上或自上而下流经湿式电除尘器，设备占地面积较小。

近年来WESP 常与WFGD（烟气湿法脱硫）进行整体式设计，将立式管状湿式电除尘器布置在脱硫塔上，不单独占用厂区用地面积，该布置方式已广泛应用在工业领域中。

国内目前自主研发的立式湿式电除尘器，移植了化工系统沿用多年的成熟电除雾技术，这种设计在结构上没有活动内件，选择了可靠的刚性电极和结构材料，所以在线维护工作量很小。

其收尘极材料为耐腐蚀树脂基导电复合材料即导电玻璃钢。

它具有耐酸碱腐蚀，强度高，密度小，抗阻燃性好的特性。

收尘极一般呈六角蜂窝式组合成管式立式除尘器。

它可以直接置于吸收塔的顶上，与吸收塔组成一个整体，也可以布置在吸收塔的侧面，与吸收塔管道相连，净化后再经烟道排出。

1.5 湿式电除尘器具体优势
湿式电除尘器的收尘性能同粉尘的特点与性能是没有关系的，能够高效收集黏性较大或者是高比阻的粉尘，而且能够很好地对高温高湿的烟气进行处理。

这种类型的除尘器不会出现二次扬尘，并且出口的粉尘浓度不高。

与此同时，因为电除尘器的内部的电场气流速度比较高，而且灰斗倾斜角度不大，所以设备的布置比较紧凑。

除此之外，还能够对亚微米的颗粒进行有效的收集。

2 湿式电除尘器在燃煤电厂的应用
目前，国内燃煤电厂大气污染控制系统传统工艺为：SCR（脱硝）+电除尘器/袋除尘器/电袋复合除尘器+WFGD（湿法脱硫）。

在系统传统工艺后增设湿式电除尘器，在国内已有应用。

我国第一台燃煤电厂湿式电除尘器（华能集团黄台电厂8号炉300MW机组湿法脱硫后增设湿式电除尘器）于2013年底投运，运行稳定，除尘效率高。

经权威测试，烟囱粉尘排放浓度小于10mg/m3，完全达到预期要求。

而对于PM2.5、SO3、重金属汞等去除，经测试，也达到了很好的效
果。

随后，其他燃煤电厂也陆续开始在湿法脱硫后增设湿式电除尘器，净化烟气，以满足国家标准排放[4]。

实践证明，燃煤电厂湿法脱硫后增设湿式电除尘器设备，可以有效地控制烟囱粉尘排放浓度，同时还可以长期高效稳定地去除烟气中的PM2.5、SO3等污染物细小颗粒以及重金属，很好地解决了脱硫系统所携带的石膏雨以及工艺系统造成的酸雨等问题。

总之，随着生活水平的不断提高，人们开始普遍关注人类居住的环境以及严峻的大气问题。

燃煤电厂作为环境的重点防治区，国家肯定会出台更加严格的排放标准。

湿式电除尘器以其超低排放，可以去除多种污染物细小颗粒以及重金属等优点肯定能在燃煤电厂一展身手。

参考文献
[1] 汪波.濕式电除尘器运行中常见问题浅析[J].中国环保产业，2016，（11）：44-50.
[2] 钟德楠，庄泽杭，黄志杰.湿式电除尘器本体结构研究与应用[J].节能与环保，2015，（12）：72-74.
[3] 陶雷行，戴苏峰，艾春美.湿式电除尘器污染控制性能与应用经验[J].环境工程，2015，33（09）：96-99.
[4] 李立锋，叶兴联，杨丁.湿式电除尘器系统流场数值模拟分析[J].环境工程学报，2015，9（10）：4959-4964.。