燃煤電廠采用濕式電除塵器深度除塵應(yīng)用研究

陳定香

摘 要：十九大報(bào)告指出，堅(jiān)持節(jié)約資源的發(fā)展理念，堅(jiān)持保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，綠水青山就是金山銀山，對(duì)待生態(tài)環(huán)境要像對(duì)待我們的生命一樣。濕式靜電除塵器能夠顯著降低粉塵、液滴等的排放濃度，是燃煤電廠今后實(shí)現(xiàn)煙塵達(dá)標(biāo)排放的主要改造方向。本文從濕式電除塵器技術(shù)特點(diǎn)，濕式電除塵在燃煤電廠的應(yīng)用，闡明了隨著我國(guó)對(duì)煙氣污染物排放日益嚴(yán)格，今后濕式電除塵器在我國(guó)燃煤電廠將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：濕式電除塵器；工作原理；技術(shù)特點(diǎn)；性能穩(wěn)定；運(yùn)行可靠

十九大報(bào)告中提出的新目標(biāo)“建成富強(qiáng)、民主、文明、和諧、美麗的社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)”，其中增加了一個(gè)詞“美麗”，而三大攻堅(jiān)戰(zhàn)中的污染防治，是全國(guó)人民極為關(guān)心的，因?yàn)檫@關(guān)系到美麗的目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)。保護(hù)生態(tài)環(huán)境就像保護(hù)我們的生命一樣，實(shí)現(xiàn)富強(qiáng)、民主、文明、和諧、美麗的戰(zhàn)略目標(biāo)，為全球宜居環(huán)境、生態(tài)安全作出貢獻(xiàn)。

實(shí)施控制細(xì)顆粒物與前體污染物排放的重點(diǎn)領(lǐng)域包括以下幾個(gè)方面：施工工地、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活等，其中燃煤電廠是工業(yè)污染源的主要來源。因此，應(yīng)對(duì)霧靄污染、改善空氣質(zhì)量的根本是控制PM2.5，抓好大氣污染治理力度，治理燃煤發(fā)電廠PM2.5排放，成為國(guó)內(nèi)各環(huán)保研究單位、設(shè)計(jì)院、環(huán)境保護(hù)工程公司近年來研究的主要內(nèi)容。

為了同時(shí)解決上述石膏雨、微細(xì)粉塵、SO3氣溶膠的排放問題，達(dá)到國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)、要求，實(shí)現(xiàn)排放達(dá)標(biāo)，因濕式電除塵器性能運(yùn)行穩(wěn)定、效率較高，而成為燃煤電廠除塵設(shè)備改造的主要選擇。

一、濕式電除塵器的工作原理

濕式電除塵器主要用來除去含濕氣體中的氣溶膠、酸霧、塵、水滴、PM2.5、臭味等有害物質(zhì)，是治理大氣粉塵污染的最佳選擇。

WESP主要處理含水較高的濕氣體，在對(duì)集塵板管上捕集到的粉塵清除方式上，濕式電除塵器與干式電除塵器二者之間區(qū)別較大，濕式電除塵器采用的是定期沖洗的方式，干式電除塵器一般采用機(jī)械振打的方法，或者聲波清灰等方式方法清除電極上的積灰，從而使粉塵隨著沖刷液體的流動(dòng)，達(dá)到清除的效果。

二、濕式電除塵器技術(shù)特點(diǎn)

（1）適用于去除亞微米大小的顆粒，能有效收集黏性大或高比電阻粉塵，電暈功率是干式電除塵器的幾倍；

（2）濕式電除塵器適用于處理高濕、高溫的煙氣，一般在飽和濕煙氣條件下工作，一般可采用更小的灰斗傾斜角及更高的煙氣流速，因?yàn)檫@個(gè)原因，設(shè)備布置體積更小、更緊湊；

（3）獨(dú)特的噴水清灰工藝能有效控制二次揚(yáng)塵發(fā)生；

（4）沒有振打裝置等轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不存在傳動(dòng)裝置容易出故障的問題，也不存在二次揚(yáng)飛問題，出口粉塵可以達(dá)到很低濃度；

（5）能夠提高單位面積的集塵效率，利用噴水對(duì)集塵極始終保持清潔，達(dá)到更低的排放濃度。

三、濕式電除塵技術(shù)的種類

目前主流的濕式電除塵技術(shù)有以下2種：金屬板式、玻璃鋼管式。極板的形式、材質(zhì)不同是這二者的核心差別，因此，在結(jié)構(gòu)布置、系統(tǒng)組成等方面有所不同。

管式濕式電除塵器運(yùn)行采用定期間斷噴水清洗方式，無需設(shè)置循環(huán)水箱，噴淋水直接排至脫硫塔或者排水坑，為立式布置格式，煙氣流向?yàn)橄逻M(jìn)上出或者上進(jìn)下出。截面形狀有正六邊形、圓形、方形等，收塵極材質(zhì)和收塵極分別采用導(dǎo)電玻璃鋼、管狀結(jié)構(gòu)，大多采用正六邊形，組裝格式為模塊式。

板式濕式電除塵器，布置結(jié)構(gòu)一般為臥式，煙氣以水平方向進(jìn)出，在運(yùn)行時(shí)需要連續(xù)噴水清洗，噴淋水在濕式電除塵器下面部分的灰斗收集后，排至循環(huán)水箱用于噴淋。由于不間斷的噴水使煙氣的濕度很大，因此，要在濕式電除塵器后增加煙氣升溫裝置，以提高除塵效率。

四、濕式電除塵在燃煤電廠布置方式與實(shí)際應(yīng)用

（一）濕式電除塵器在燃煤電廠的布置方式

目前在歐洲、北美、澳大利亞和新西蘭以及亞洲的日本，WESP在燃煤電廠應(yīng)用較多，在國(guó)內(nèi)燃煤電廠中應(yīng)用業(yè)績(jī)有待提高。布置方式主要有3種：水平煙氣流獨(dú)立設(shè)計(jì)、垂直煙氣流獨(dú)立設(shè)計(jì)、垂直煙氣流與濕法脫硫整體式設(shè)計(jì)。從布置難易度與經(jīng)濟(jì)角度考量，垂直布置方式占地面積相對(duì)較小，在運(yùn)行費(fèi)用與投資成本方面是最低的。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：濕式電除塵器濕法脫硫整體式布置的WESP系統(tǒng)，沒有獨(dú)立設(shè)計(jì)的WESP系統(tǒng)的沖洗和酸液處理系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備，如：儀表、控制、管道、閥門、箱罐、等設(shè)備。因?yàn)檫\(yùn)行方式大大的簡(jiǎn)化了，維護(hù)工作量也隨之大大減少。

（二）濕式電除塵器在燃煤電廠的實(shí)際應(yīng)用

對(duì)于國(guó)內(nèi)來說，電廠用煤按照煤質(zhì)屬性分為無煙煤、煙煤、貧煤、瘦煤、褐煤等，國(guó)內(nèi)燃煤電廠用煤灰分較高，煤質(zhì)也較差，且不穩(wěn)定，如果采用傳統(tǒng)的干式靜電除塵器，很難達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放有，不利于環(huán)境的保護(hù)。為了解決石灰石石膏濕法脫硫系統(tǒng)不加GGH帶來的“石膏雨”等一系列問題，適應(yīng)燃煤電廠煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，國(guó)內(nèi)一些電廠出現(xiàn)了正在實(shí)施電除塵器改造的可喜的局面。

目前，濕式電除塵器在國(guó)內(nèi)是一項(xiàng)成熟技術(shù)，尤其在硫酸工業(yè)、冶金行業(yè)等領(lǐng)域，已有很多成功的案例和多年成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。湖南益陽電廠300MW燃煤機(jī)組改造就是一個(gè)很成功的案例，該300MW燃煤機(jī)組于2001年12月投入運(yùn)行，運(yùn)行后出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的“石膏雨”現(xiàn)象，煙塵排放濃度在36mg/m3左右，超標(biāo)比較嚴(yán)重，又缺乏除塵器改造的場(chǎng)地。經(jīng)過反復(fù)論證，決定在濕法脫硫塔后加裝柔性電極WESP。運(yùn)行后經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，不僅解決了“石膏雨”問題，也實(shí)現(xiàn)了煙塵穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。脫硫后煙氣中石膏、煙塵去除率為90%，氣態(tài)汞的去除率為85%，液滴的去除率為92%，技術(shù)改造相當(dāng)成功。

五、結(jié)論

在燃煤電廠WFGD系統(tǒng)之后加裝WESP技術(shù)日益成熟，今后在我國(guó)燃煤電廠得到越來越廣泛的應(yīng)用。主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：

（1）沒有振打清灰引起的二次揚(yáng)塵；

（2）沒有內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件；

（3）性能不受粉塵比電阻和煤灰性質(zhì)的影響。

在性能上運(yùn)行可靠、高效、穩(wěn)定，粉塵排放濃度可達(dá)到5mg/Nm3以下，對(duì)SO3、微細(xì)粉塵、單質(zhì)汞脫除效率很高，煙氣的透明度大大增強(qiáng)，能夠很好改善燃煤電廠環(huán)境面貌和外部觀感，是燃煤電廠煙氣深度凈化處理和環(huán)境保護(hù)的最佳設(shè)備，也是燃煤電廠治理環(huán)境污染的最佳選擇。