湿式电除尘器在电厂燃煤锅炉的应用

湿式电除尘器助燃煤电厂实现超低排放；当前，我国环境状况总体恶化的趋势尚未根本遏制；湿式电除尘器在满足超低排放、治理PM2.5方面的；作为一种的烟气治理技术，湿式电除尘技术在《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2；根据新修订的《环境空气质量标准》(GB3095—；国务院在《区域大气污染防治“十二五”规划》的；新标准、严要求，湿电除尘器是燃煤电厂设备。

湿式电除尘助燃煤电厂实现超低排放

当前，我国环境状况总体恶化的趋势尚未根本遏制，环境矛盾日益凸显，环保压力持续加大。部分区域和城市大气雾霾现象突出，许多地区主要污染物排放量超过环境容量。今年以来，各级政府陆续出台多项政策措施，下大力气治理PM2.5，空气质量。

湿式电除尘器在满足超低排放、治理PM2.5方面的效果业内专家一致认可，环境保护部在《环境空气细颗粒物污染防治技术政策(试行)》(征求意见稿)中明确指出：鼓励火电企业采用湿式电除尘等，防硫造成的“石膏雨”污染。

作为一种的烟气治理技术，湿式电除尘技术在欧洲、美国、日本等已广泛应用且效果良好。国内企业自主的湿式电除尘技术，已在燃煤电厂取得成功应用。上海长兴岛发电厂燃煤锅炉湿法脱硫后改造工程配套湿式电除尘器，出口粉尘排放浓度仅为6.1mg/m3，引起业界高度关注。我国也有环保企业引进的湿式电除尘技术，并有多家电厂签订湿式电除尘器合同，配套机组为1000MW。相信随着湿式电除尘技术在我国的推广应用，其必将成为燃煤电厂满足超低排放、治理PM2.5的有力武器。 大气环境形势严峻，PM2.5控制势在必行

《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)中规定，一般地区燃煤锅炉烟囱烟尘排放限值30mg/m3，地区燃煤锅炉烟囱烟尘排放限值20mg/m3，汞及其化合物污染物排放限值0.03mg/m3。

根据新修订的《环境空气质量标准》(GB3095—2012)，将PM2.5纳入强制监测范畴，并明确规定了时间要求，到2015年，在我国所有地级以上城市开展PM2.5监测；2016年，各地都要按照新修订的标准监测和评价环境空气质量状况，并向社会发布结果。

目前，国内燃煤电厂锅炉尾部现有的烟气治理岛工艺流程一般是由脱硝、除尘设备、湿法脱硫组成，烟气从湿法脱硫后直接进入烟囱，脱硝负责脱除NOx，除尘器负责烟尘治理，湿法脱硫负责脱除SOx。

由于大量SO3的存在，进入烟囱的湿烟气处于酸露点以下，其冷凝液对烟囱造成腐蚀。因为现有湿法脱硫系统去除PM2.5细颗粒物的能力很弱，对汞和SO3气溶胶等的脱除也有限，从而导致烟囱风向的下游经常出现“酸雨”、“石膏雨”等现象，或是有长长烟尾的“蓝烟”现象。 上述分析表明，在燃煤电厂传统工艺流程中，烟尘控制主要靠湿法脱硫前端的除尘装置实现，但不能控制后端湿法脱硫产生的细微颗粒粉尘。因此，无论除尘装置的除尘效率有多高、湿法脱硫能除去多少前端逃逸的烟尘，烟囱排放也包含湿法脱硫洗涤之后仍未脱除的前端逃逸烟尘、湿法脱硫自身产生并排出的PM2.5细微颗粒物和气溶胶。现行湿法脱硫工艺允许排出的雾滴含量是75mg/m3，其含固率约为20%，这意味着，现行湿法脱硫工艺容许排出的粉尘浓度就达到15mg/m3。烟囱排放要实现标准要求的30mg/m3或20mg/m3，在除尘装置除尘效率的基础上，还要尽量减少脱硫工艺产生的细颗粒物。

在目前的烟气治理岛工艺流程中，湿法脱硫之后没有对脱硫工艺产生的细颗粒物进行控制，还有烟尘、PM2.5、SO3、汞及重金属等多种污染物直接从烟囱排出，处于一种自由开放状态。因此，在湿法脱硫装置之后，需要再有一道把关设备，湿式电除尘器是选择。

湿式电除尘器的工作原理与干式电除尘器类似，在湿式电除尘器中，水雾使粉尘凝并，并与粉尘在电场中一起荷电，一起被收集，收集到极板上的水雾形成水膜，水膜使极板清灰，保持极板洁净。同时由于烟气温度降低及含湿量，粉尘比电阻大幅度下降，因此湿式电除尘器的工作状态非常稳定。

于湿式电除尘器采用水流冲洗，没有振打装置，不会产生二次扬尘。根据相关文献，湿式电除尘器对酸雾、有毒重金属以及PM10，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SO3酸雾，同时还具有联合脱除多种污染物的功能。

湿式电除尘器能够解决湿法脱硫带来的石膏雨、蓝烟问题，下游烟道、烟囱的腐蚀，节约成本。其性能稳定、，可收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、污染物(多环芳烃、二恶英)等，烟尘排放可达10mg/m3甚至5mg/m3以下，实现超低排放，解决烟囱排放问题，达到“一劳永逸”的效果。

通过理论研究和应用研究，创造出具有自主知识产权、适合中国国情的性能、廉的新型湿式电除尘器，并完成300MW(含)以级机组的新型湿式电除尘器示范工程，形成新型湿式电除尘的各项、行业标准等，从而填补国内大型湿式电除尘技术和产品的空白。863计划的实施完成，将使中国的湿式电除尘器技术达到水平。 为实现863计划，掌握湿式电除尘器的核心技术，企业自主设计制造了国内的全尺寸湿式电除尘器综合实验台，用以研究湿式电除尘器的极配、结构、喷淋系统、水膜形成、抗结露、配套高压供电等关键技术。通过实验，获得了许多关键的设计参数，同时建立了湿法脱硫模拟实验台，模拟湿法脱硫后的烟气工况下湿式电除尘器的工作性能。

影响湿式电除尘器应用的关键是水的二次污染和水耗问题，不解决灰水循环利用问题，湿式电除尘器就难以在燃煤电厂推广应用。经过湿式电除尘器喷淋冲洗之后排出的水，含有大量酸性物质和细微颗粒物。直接排放会产生二次污染，而且耗水量大、运行成本高，水进行循环利用。

由于湿式电除尘技术对控制燃煤烟气中的PM2.5排放非常，在发达的电力工程，湿式电除尘技术了广泛应用。据不统计，已有50余套不同类型的湿式电除尘器应用于美国、欧洲及日本的电厂，主要作为大气污染物综合治理的终端设备，用于去法脱硫无法收集的酸雾、控制PM2.5微细颗粒物及解决烟气排放浊度问题。

湿式静电除尘器宜应用在下列场合：

1)要求烟囱烟尘排放浓度低于特别排放限值或要求排放(如≤20mg/m3以及的要求)，且对PM2.5、SO3酸雾、气溶胶等排放有较时；

2)除尘设备改造难度大或费用很高、原除尘设备不改造也不影响湿法脱硫系统运行，且场地允许时；

3)湿法脱硫后烟尘浓度增加，导致排放超标，且湿法脱硫系统较难改造时。

在执行特别排放限值和严格控制PM2.5的地区，燃煤电厂采用新的烟尘治理工艺布置是一个工期短、经济性较好的选择。

燃煤电厂锅炉尾部湿法脱硫后设置湿式电除尘器，也可以与烟气调温的低低温电除尘器组合应用，将形成强强联合，比翼双飞。新型烟气治理岛工艺流程(湿式电除尘器)有3种工艺布置形式：

新型烟气治理岛工艺流程：由脱硝、MGGH+低低温电除尘器、湿法脱硫、湿式电除尘器、MGGH组成，烟气由MGG升温后进入烟囱。

我国湿式电除尘技术发展，从2009年着手至今，在短短几年时间内已有数台工程业绩，并且已有燃煤电厂1000MW机组的合同，蓄势待发，大有雨后春笋的绵延之势。已投运湿式电除尘器的成功经验表明，燃煤电厂在湿法脱硫后建设湿式电除尘器，可以作为烟囱前的一道技术把关措施，在实现超低排放，解决烟尘、PM2.5、石膏雨、SO3、汞、多种重金属、二恶英及多环芳烃(PAHs)等多种污染物问题，为治理雾霾做出贡献。 湿式电除尘技术在燃煤电厂的成功应用，犹如冲破雾霾的一缕阳光，使燃煤电厂实现了综合治理超低排放，进入清洁生产的新时代。