湿式电除尘器对PM2.5的治理效果及应用前景

李莉

【摘要】湿式电除尘器可处理燃煤燃煤锅炉及工业锅炉的微细颗粒物（PM2.5粉尘，SO3酸雾及气溶胶等）、重金属（如Hg、As、Se、Pb、Cr等），有机复合污染物（多环芳烃、二恶英等），尤其是解决了“石膏雨”和SO3酸雾问题，烟气排放可达到10mg/Nm3以下甚至更低。湿式电除尘技术在国外燃煤电厂成功应用多年，在我国燃煤电厂的应用也已经起步，结合国家近年来出台的节能环保政策、企业逐步提高的环保意识和责任感以及国民对空气质量要求的重视，湿式电除尘器在未来可构成较大的市场需求，未来市场前景广阔。

【关键词】湿式电除尘器；PM2.5；治理效果；发展前景

自20世纪50年代起，全球各地不同时段出现了持续重度雾霾现象，近年来在我国的一些地区也出现了大范围的重度雾霾现象，尤其是在冬春季节，雾霾发生的程度和频度尤为严重。雾霾现象不仅给交通运输带来不利影响，更对居民身体健康产生严重危害。

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。目前，高浓度PM2.5的排放成为了一种自然现象，这也是人类经济活动所带来的人为污染状况。当前中国正处于高浓度PM2.5排放上升期，如果不采取强有力的措施加以治理，随着工业化、城镇化进程的推进，PM2.5排放将会继续上升。因而找到减降PM2.5的治理措策对我国生态文明建设和人民健康生活具有十分重要的意义。PM2.5主要来源于日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物。我国“多煤、少油、缺气”这样一种现状决定了在未来很长一段时期内燃煤发电仍是我国主要发电方式之一，因而燃煤废气PM2.5的治理迫在眉睫。湿式电除尘器作为一种有效的治理措施被广泛的应用。并且在美国、日本、欧洲等发达国家应用效果显著。

湿式电除尘器可处理燃煤燃煤锅炉及工业锅炉的微细颗粒物（PM2.5粉尘，SO3酸雾及气溶胶等）、重金属（如Hg、As、Se、Pb、Cr等），有机复合污染物（多环芳烃、二恶英等），尤其是解决了“石膏雨”和SO3酸雾问题，烟气排放可达到10mg/Nm3以下甚至更低。因此，在发达国家的电力工程领域，湿式静电除尘技术得到了广泛应用。

1.湿式电除尘器在国外的应用

湿式电除尘器在国外的应用主要用于燃煤锅炉，在国外主要将其作为大气污染物末端治理措施，用于去除湿式脱硫无法处理的酸雾、控制PM2.5微细颗粒物及解决烟气排放浊度问题。湿式电除尘器作为控制燃煤烟气PM2.5非常有效的设备，已经在欧美和日本得到广泛应用，特别是人口稠密的日本，湿式电除尘设备应用普遍。

日本的湿式电除尘技术在其国内已有30多年的历史。三菱重工是日本最早开发湿式电除尘技术的公司。据统计，三菱重工目前已有33套湿式电除尘器用于燃煤锅炉湿式脱硫后的烟气处理，其中日本装机容量最大的碧南电厂所有机组均在湿式脱硫系统后安装了湿式电除尘器，包括3台700MW超临界机组和2台1000MW超临界机组，5套湿式电除尘器投产后运行状况良好，废气监测结果显示，烟气中粉尘浓度长期处于2～5mg/Nm3之间，且在煤质较好情况下最低值低于1mg/Nm3。

美国的湿式电除尘技术距今也已经有40年的历史，该技术的首次应用是1975年宾西法尼亚电力照明公司的Sudbury电站上安装的一套中试系统。该湿式静电除尘器系统一直保持着良好的运行态势，直到其服役期满。2000年，NB电力公司旗下的部分315MW机组的燃煤锅炉进行了湿式静电除尘器改造，其原采用的是湿法脱硫系统。改造后湿式电除尘系统一直平稳运行。通过美国AES Deepwater电厂、Bruce Mansfield电厂等多家电厂监测报告显示，湿式电除尘器对PM2.5的去除率高于90%，酸雾的脱除效率高于95%，烟气浊度能达到低于10%。

欧盟也有许多国家的燃煤电厂采用湿式电除尘技术来治理PM2.5及酸雾。欧洲锅炉工厂第一套在脱硫系统后安装湿式静电除尘器的是Werndorf燃煤锅炉的#2锅炉，该湿式静电除尘器是由三菱公司制造并安装的，从1997年至今，该湿式电除尘器一直处于良好运行状态。

2.湿式电除尘器在我国的应用

近年来，针对PM2.5污染治理问题，我国科技部设立PM2.5治理专项进行技术攻关。福建龙净环保股份有限公司从2011年开始就开展了燃煤电站湿式电除尘技术开发，在业内率先建立了国内首台1∶1全尺寸湿式电除尘实验台，完成了福建瑞翔纸业20t/h工业锅炉中试项目，较好地掌握了湿式电除尘技术机理、整套实验数据和设计参数。2012年由龙净环保牵头，联合清华大学、东南大学，承担了燃煤电站PM2.5治理湿式电除尘方向国家863攻关课题。2013年1月20日，福建龙净环保股份有限公司自主研发具有自主知识产权的我国首台燃煤电厂湿式电除尘设备在上海长兴岛第二发电厂1#炉一次成功投运，经现场初步测试，出口粉尘排放浓度低于10mg/m3，远低于国家最新《火电厂大气污染物排放标准》中30mg/m3的要求。湖南益阳电厂的湿式电除尘改造工程于2013年初投入运行，通过监测结果显示，该装置对脱硫后的烟气中烟尘、石膏去除效率達86.4%，对液滴去除率为91.3%，PM2.5去除率达85%左右。目前西安热工研究院有限公司、国电环境保护研究院、宜兴化工成套设备有限公司等公司通过自主研发也拥有了该技术，浙江菲达环保科技股份有限公司、中能装备集团兰州电力修造厂、浙江南源环境工程技术有限公司三家企业引进了日本三菱重工与日立的湿式静电除尘器。

3.湿式电除尘器的应用前景分析

湿式电除尘器可以有效捕集PM2.5、SO3和重金属，治霾效果得到业内专家普遍认可。但是，国外进口湿式电除尘器的价格昂贵，湿式电除尘器的投入提高了我国电力企业经济成本。电力企业面对巨大的PM2.5环保压力，迫切需要低成本、高效率的国产环保设备。据初步测算，国产化的湿式电除尘设备价格仅为进口设备或引进技术价格的50%左右。

湿式电除尘技术在国外燃煤电厂成功应用多年，在我国燃煤电厂的应用也已经起步，结合国家近年来出台的节能环保政策、企业逐步提高的环保意识和责任感以及国民对空气质量要求的重视，湿式电除尘器在未来可构成较大的市场需求，未来市场前景广阔。

4.结语

根据国外湿式电除尘器的研究和应用表明，在湿式脱硫系统后布置湿式静电除尘器可以有效地去除烟气中的PM2.5粉尘、SO3、汞及其氧化物等污染物。同时根据国内现有的湿式电除尘器性能研究和废气监测情况，湿式电除尘器对烟气中的PM2.5粉尘、SO3、汞及其氧化物等污染物的处理效果显著，是解决雾霾现象的一项重要解决方案。该技术在国外燃煤电厂成功应用多年，在我国燃煤电厂的应用也已起步，结合国家的节能环保政策，在未来可构成较大市场需求，未来市场前景很广阔。

参考文献

[1]莫华，朱发华，王圣，易玉萍.湿式电除尘器在燃煤电厂的应用及其对PM2.5的减排作用[J].中国电力，2013，46（11）：62-64

[2]赵海波，郑楚光.静电增强湿式除尘器的优化运行[J].动力工程，2007，（6）：954-959

[3]唐国山.工业电除尘应用技术.化学工业出版社，2006-02