四种湿式电除尘器的对比分析

发表时间：2016-11-11T15:56:30.807Z 来源：《低碳地产》2016年8月第16期作者：庄斌李伟忠

[导读] 湿式静电除尘器作为目前燃煤电厂污染物控制的精处理设备，在国内已受到了广泛重视，并逐步得到推广和使用。

深圳市龙岗区环境保护和水务局广东深圳 518116

【摘要】随着我国经济快速发展，国内环境污染状况越来越严重，污染物排放的增加对大气环境造成了比较严重的污染，环保压力持续加大。国家对大气污染治理重视程度也相应提高了，为了达到更高的大气污染物排放标准，国内火电厂开始了新一轮的环保改造。湿式静电除尘器作为目前燃煤电厂污染物控制的精处理设备，在国内已受到了广泛重视，并逐步得到推广和使用。本文介绍了目前使用中的静电除尘器（金属极板湿式电除尘器、导电玻璃钢极板湿式电除尘器、柔性极板湿式电除尘器、径流湿式电除尘器）的技术特点和主要参数，为燃煤机组超低排放改造加装湿式静电除尘器提供参考。

【关键词】湿式静电除尘器；超低排放；导电玻璃钢；节能；性能；柔性极板

1、引言

进入新世纪，随着我国经济的高速发展，火电装机容量仍在不断增长。按中电联《电力行业节能环保信息》推算，2015年，我国新增火电装机容量约0.51亿kW。根据电力规划设计总院预测，到2020年，全国火电装机容量将达到12.2亿kW，新增装机容量约为3亿kW。火电厂的快速发展导致了大气环境的污染并引发了公共环境及健康危机，虽然国家采取一系列政策，大力推动煤炭清洁高效利用与发展清洁能源，但由于我国燃煤发电的基数较大，火电厂仍将是大气污染物的主要排放源之一，而降低排放强度的主要措施就是制定和实施更加严格的排放标准。同时湿式电除尘器作为燃煤电厂污染物控制的精处理技术设备，其处理对象为含大量游离水的饱和湿烟气，主要去除粉尘（含石膏）、SO3、雾滴和有害气体，并可有效控制PM2.5的排放，本文介绍4种湿式电除尘器技术，并从性能、可靠性及除尘效果等方面进行比较。

2、湿式电除尘器简介

湿式电除尘器（简称WESP），与干式电除尘器的除尘原理基本相同，先依靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达集尘板（或集尘管），再采用冲洗方式，使粉尘随着冲刷液的流动而清除。在目前的湿除技术中，主要差别在于阳极板材质的选取及清灰技术。根据阳极材质的不同，主要分为不锈钢湿式电除尘器、导电玻璃钢电极湿式电除尘器、柔性电极湿式电除尘器；根据清灰技术（即水膜的形成原理）不同，分为水膜自清灰技术和水膜冲洗清灰技术，前者为间断喷淋，靠烟气中的水汽在阳极表面自凝结实现在线清灰，后者为通过喷淋水在阳极表面形成水膜清灰。

3、湿式电除尘器性能对比

3.1 金属电极湿式电除尘器

20世纪90年代，为应对地方环保法规提出的对烟尘排放控制的要求，日本三菱公司研发并建成湿式电除尘器，用于燃煤电厂的烟尘治理。2006年，美国专门针对PM2.5提出控制要求，在燃煤电厂安装湿式电除尘器。目前我国通过引进技术并优化设计，已掌握其核心技术。

（1）金属电极湿式电除尘器的技术特点如下：

1）大多采用卧式布置，气流沿水平方向进出，烟气流速较低（流速在2.5m/s左右），能有效控制气流带出粉尘，提高PM2.5细微颗粒及气溶胶脱除效率。

2）阴阳极均平行于气流方向布置，金属极板采用悬挂方式，极板通过悬挂梁固定于壳体中，电晕电极采用框架式结构，通过吊杆吊挂在壳体中。这种安装方式由于阴阳极不易变形，极间距有保证，故电场稳定性好，运行电压高。

3）耐高温，脱硫系统出现故障时，可以在较高的烟气温度下运行。

（2）金属电极湿式电除尘器存在的问题如下：

1）阳极板一般高度在8～10m左右，要形成均匀的水膜对阳极板的设计、制造、安装及维护有严格的要求，更换时难度较大。 2）极板材质多采用316L，需要通过水膜保护以防腐蚀，一旦水膜保护出现失效，造成极板腐蚀严重，甚至丧失除尘效率。 3）清灰方式采用在线单线连续喷淋工艺，需要设置专门的水处理系统，喷淋水经NaOH水溶液中和后循环使用，这种清灰方式对于水耗、电耗、碱的消耗较大，对喷嘴性能要求更高。

根据各企业发布的环境监测报告显示，金属电极湿式电除尘器粉尘去除率（粉尘+石膏）：≥70%；SO3去除率：≥70%；雾滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉兴三期2×1000MW机组、大唐黄岛电厂670MW机组、神华国华舟山电厂350MW机组等都采用了金属极板湿式电除尘器。

3.2 导电玻璃钢湿式电除尘器

导电玻璃钢湿式电除尘技术来源于化工行业的湿式电除雾器，在化工、煤气净化等领域已经有几十年的应用历史，技术成熟。

导电玻璃钢（Fiber Reinforced Plastics，FRP）是一种以树脂为基体，碳纤维、玻璃纤维等为增强材料，通过成型工艺制成的高导复合材料。使用导电玻璃钢作为收尘极可以采用管式或蜂窝状形式（立式布置），也可采用板式形式（卧式布置），目前，以蜂窝状结构居多。

（1）导电玻璃钢湿式电除尘器的技术特点如下：

1）导电玻璃钢具有重量轻、比强度高、耐腐蚀等特性。

2）收尘极组件采用工厂成型，实现整体模块化，有利于保证安装精度。

3）除尘器运行时，收集下来的液滴在沉淀极表面形成液膜，由于玻璃钢具有很强的疏水性，能有效阻隔粉尘和石膏对沉淀极壁的粘接，靠重力自流至下部集液槽。

4）为防止少量烟尘的沉积，在沉淀极管上部设置一层间断喷淋装置，将湿式电除尘器分为多个电场，当需要进行间断冲洗时，控制系统自动停掉其中一个电场或将电场降压运行，冲洗结束后开启该电场。由于耗水量较小，集液槽中的收集液可返回脱硫塔内循环使用。

（2）导电玻璃钢湿式电除尘器存在的问题如下：

1）烟气流速在2.5m/s左右时，PM2.5细微颗粒及气溶胶脱除率高，提高烟气流速后，影响除尘性能。