湿式电除尘器在电厂生产中的工程应用

2016-02-08蔡龙

资源节约与环保 2016年11期

关键词：电除尘器烟尘湿式

蔡龙

（上海西重所重型机械成套有限公司上海201900）

湿式电除尘器在电厂生产中的工程应用

蔡龙

（上海西重所重型机械成套有限公司上海201900）

电厂生产过程中的烟尘是最为突出的污染问题，如何控制电厂的烟尘是电厂发展急需解决的问题之一。在电厂的生产中应用湿式除尘技术，为解决烟尘污染问题带来了可能，为此，本文结合湿式除尘技术的基本原理和优点，对除尘技术的设计与应用进行了分析和讲解，为工程提供经验和参考。

燃煤电厂；湿式除尘；工程应用

随着我国工业水平的发展，能源的需求量越来越大，空气中的烟尘排放占比最高的是燃煤电厂工业烟尘排放。针对目前严峻的环境烟尘污染问题，国家颁布了最新的《火电厂大气污染物排放标准》，环境污染控制严格的地区，降低燃煤烟尘排放限值到20mg/m3。国内外目前的应用现状调研表明，湿法脱硫设备中安装湿式除尘器，对烟气中的微小颗粒物的排放能有效控制，同时还对湿法脱硫后的石膏液滴有很好的脱除作用，更重要的是能够有效遏制由于SCR的形成的酸雨气溶胶颗粒SO3，这样大幅遏制了由于烟囱而形成石膏雨和烟气中的蓝烟现象[1]。

1 湿式电除尘器的原理与应用

1.1 湿式电除尘器的原理

和传统的干式电除尘器除尘原理一样，湿式电除尘器也是利用高压电放电原理，湿式除尘器的工作原理如下：首先设备通电后，利用电晕放电，使粉尘与雾滴相结合并带点，然后带点混合颗粒在电场作用下向极板运动，最后释放水流冲洗极板上的粉尘到灰斗中[2]。

1.2 湿式电除尘器的优点

湿式电除尘器在安装湿法脱硫技术之后，具备以下几点优点：（1）可以严格控制粉尘零排放，湿法电除尘器能够将出口粉尘排放浓度严格控制在5mg/m3以下，这个限制就相当于是实现了零排放；（2）保证长期高效运行，运行湿式除尘器可以不受电阻及燃煤效率变化的影响，对排放要求不敏感，同时能够保证长期在10mg/Nm3以下甚至更低的情况下运行；（3）高效控制PM2.5等超细粉尘气溶胶，通过多场作用和团聚、相变等作用机理，使得为例高效凝聚并变大，实现脱尘技术，湿法脱尘对PM2.5的控制率高达95%以上；（4）酸雾控制，形成酸雾的主要成分是SO3，经过湿法除尘器进行喷雾除尘的空气，能够将使带荷电的SO3颗粒半径逐渐增大，集中于极板后与水流作用反应成酸，其去除颗粒的能力达到80%以上；（5）限制汞的排放，湿法除尘器的设备内部环境饱和，静电脱硫作用明显，能够严格限制烟尘中的颗粒汞和粉尘中的氧化汞不超过60%；（6）配置独特的阳极板，特殊材质和结构的阳极板设计，能够保证水膜更加均匀和完整；（7）设备占地面积很小，通过实验手段确定喷嘴的物化效果，通常情况下耗水量保证在300MW的机组必须有8t/h，可以保证工程在较小的占地面积时的使用效果；（8）完整的防腐设计，系统内部通过整合各个部分的功能的材料，实现一体化清除粉尘，SO3酸雾和其他污染物，控制烟囱排放杂质的清洁度。

2 湿式电除尘器的设计与布置

2.1 结构设计

湿式除尘器结构上分为管式和板式，其中管式除尘器的集尘机是采用多跟并列圆形或多边形金属管，在极板之间均布放电极。管状湿式电除尘器的主要作用是处理垂直烟气，板状湿式电除尘器主要用于处理水平和垂直烟气。二者的主要不同点在于：除尘效率相同时，板式湿式电除尘器的干燥区更大，但是管式湿式电除尘器的烟气流速是板式的两倍。

2.2 材料选择

壳体采用内衬层材料保护，防止腐蚀，内表面涂有防腐材料。安装时需要注意防止破损和腐蚀，关键部位如焊缝等应该留意孔隙和连接处。同时为了避免点腐蚀和裂隙腐蚀，选取内部材料时应当考虑冲洗液和氧化物的浓度。

2.3 湿式电除尘器的布置形式

常用的布置形式有：水平布置，垂直布置和垂直于整体WFGD相结合的布置，前两者需要专门的空间，后者是近年来产生的常用形式，其运行成本最低，占地面积最小。

3 湿式电除尘器的应用

行业中常用的控制工艺有：SCR脱硝工艺+电除尘器+ WFGD湿法脱硫技术三者结合，在以往的系统中增设湿法电除尘，应用在国内中。国内第一台投入运行使用的湿式电除尘器是华能集团的黄台电厂8号炉机组，从2013年投入使用至今，运行状况良好，对环境的除尘效果很高。相关测试结果显示排放浓度小于10mg/m3，达到了预期的成果要求。随后，国内其他电厂相机引入湿式电除尘器以净化烟气从而满足国家的排放标准。

实际工程应用实例证明，湿式电除尘器设备在湿式脱硫后增设，能够高效控制烟囱排放的烟尘颗粒浓度，控制空气中的微细污染物和重金属颗粒，有效解决了因脱硫而产生的石膏雨污染物和酸雨颗粒物等排放问题。