1 概述

　　隨著電力工業(yè)的高速發(fā)展，污染物排放的增加對大氣環(huán)境造成了很大影響，為落實國家的科學發(fā)展觀和節(jié)能減排的要求，新頒布的火電廠大氣污染物排放標準(GB13223—2011)于2012年1月1日正式實施。在燃煤電廠中當煤種中灰份多、比電阻高或鍋爐排煙溫度較高時粉塵排放水平往往會達不到新標準的要求，而且現(xiàn)有已投運機組脫硫后由于吸收塔后煙氣中攜帶石膏液滴量較大，若后續(xù)沒有可控制的措施、在不設置GGH時容易出現(xiàn)石膏雨現(xiàn)象。

　　目前國內(nèi)燃煤鍋爐主要采用的除塵方式有：靜電除塵器;靜電除塵器+布袋除塵器組合的電袋除塵器;布袋除塵器三種。靜電除塵由于阻力損失小、允許使用溫度高和技術成熟可靠等特點被廣泛應用。但對于靜電除塵為了達到更低的粉塵排放值，電除塵器必然會向更多的電場數(shù)、更大的比集塵面積的方向發(fā)展，使設備占地面積增加、投資和運行費用提高。同時常規(guī)干式靜電除塵器還存在除塵效率受粉塵的比電阻、粉塵的濃度、粒徑分布、粘度和密度等的影響。

　　新標準的實施，對高效靜電除塵器帶來了巨大的挑戰(zhàn)，項目建設的需要迫切需要工程技術人員對除塵新技術、新工藝(新型的高頻電源電除塵器、移動電極電除塵器、濕式電除塵等、電袋除塵器或布袋除塵器)進行全面論證研究，尤其需要掌握能大幅度減少石膏雨的濕式靜電除塵的除塵新技術研究，為新機組建設的推廣應用，老機組電廠的除塵設備改造做好技術準備和論證工作。

　　2 濕式靜除塵器設備介紹

　　2.1 工作原理

　　濕式靜電除塵器可以理解成：首先是靜電收塵，其次是濕式除塵。所以濕式靜電除塵器在靜電除塵方面與通常說的干式靜電除塵器沒有太多差別。濕式靜電除塵器主要工作原理：直接將水霧噴向放電極和電暈區(qū)，水霧在芒刺電極形成的強大的電暈場內(nèi)荷電后分裂進一步霧化，在這里，電場力、荷電水霧的碰撞攔截、吸附凝并，共同對粉塵粒子起捕集作用，Z終粉塵粒子在電場力的驅(qū)動下到達集塵極而被捕集;與干式電除塵器通過振打?qū)O板上的灰振落至灰斗不同的是，濕式電除塵器則是將水噴至集塵極上形成連續(xù)的水膜，流動水將捕獲的粉塵沖刷到灰斗中隨水排出。

　　靜電除塵器的除塵過程可分為四個階段：氣體的電離;粉塵獲得離子而荷電;荷電粉塵向電極移動;將電極上的粉塵清除。

　　濕式靜電除塵脫除的對象由粉塵和霧滴，由于霧滴與粉塵的物理特性存在差別，所以其工作原理也相應的會有差異。從原理上來講，首先由于水滴的存在對電極放電產(chǎn)生了影響，要形成發(fā)射離子，金屬電極中的自由電子必須獲得足夠的能量，才能克服電離能而越過表面勢壘成為發(fā)射電子。讓電極表面帶水是降低表面勢壘的一種有效措施。水覆蓋金屬表面后，將原來的“金屬一空氣"界面分割成“金屬一水"界面和“水一空氣"界面，后兩種界面的勢壘比前一種界面的勢壘低很多。這樣，金屬表面帶水后，將原來的高勢壘分解為兩種低勢壘，大大削弱表面勢壘對自由電子的阻礙作用，使電子易于發(fā)射。另外，水中的多種雜質(zhì)離子在電場作用下，也易越過表面勢壘而成為發(fā)射離子。這些都改變了電極放電效果，使之能在低電壓下發(fā)生電暈放電。其次由于水滴的存在，水的電阻相對較小，水滴與粉塵結(jié)合后，使得高比電的粉塵比電阻下降，因此濕式靜電除塵的工作狀態(tài)會更加穩(wěn)定;另外由于濕式靜電除塵器采用水流沖洗，沒有振打裝置，所以不會產(chǎn)生二次揚塵;Z后據(jù)國外相關文獻表明，濕式靜電除塵器對酸霧、有毒重金屬以及 PM10，尤其是PM2.5的微細粉塵有良好的脫除效果。所以可以使用濕式靜電除塵器來控制電廠的SO3酸霧，并且還具有聯(lián)合脫除的前景。

　　2.2.1 結(jié)構特點

　　濕式靜電除塵器在結(jié)構上有兩種基本型式：管式和板式。管式靜電除塵器的集塵極為多根并列的圓形或多邊形金屬管，放電極均布于極板之間，管狀濕式靜電除塵器只能用于處理垂直流動的煙氣。板式靜電除塵器的集塵極呈平板狀，可獲得良好的水膜形成的特性，極板間均布電暈線，板式濕式靜電除塵器可用于處理水平或垂直流動的煙氣。

　　2.2.2 沖刷方法

　　水力沖刷方法是影響濕式靜電除塵器運行特性重要因素，常用的沖刷方法有：

　　自沖刷：Z普遍的方法是利用捕集的液滴來濕潤集塵極(此方法適用于捕集顆粒為液體顆粒)。

　　噴霧沖刷：霧化噴嘴采用水或空氣或水和空氣連續(xù)地沖刷集塵極，使霧化液滴和顆粒在集塵極表面形成一層沖刷膜。

　　液膜沖刷：采用連續(xù)的液膜沖洗集塵極。由于液膜能充當集塵板，管狀式、極式的集塵板只不過是它的支承物。因此，沖刷液是否具有導電性能極為重要。其次，液膜的物理特性和分布情況也很重要。

　　3 濕式靜除塵器應用分析

　　為了滿足新頒布的火電廠污染物排放標準(GB13223—2011)中提出的要求，對于一般燃用煙煤常規(guī)的燃煤電廠配置干式靜電除塵器時一般要求配置5電場干式除塵器;而當煙氣系統(tǒng)中設置濕式靜電除塵器時除塵的配置可采用：4電場干式除塵器+1電場濕式靜電除塵器。單從靜電除塵器除去粉塵的角度來說盡管二者的電場數(shù)相同，但除塵效率確有不同，后者要高于前者，原因是后者有除去微細粉塵的能力。采用后者容易滿足粉塵排放濃度低于≤30mg/Nm3(非重點地區(qū))或≤20mg/Nm3(重點地區(qū))的要求。

　　3.1 系統(tǒng)分析

　　增加濕式靜電除塵器后對系統(tǒng)的影響：影響的是水處理系統(tǒng)。濕式靜電除塵的沖洗水系統(tǒng)主要包括：循環(huán)水箱、循環(huán)水泵、廢水箱、廢水泵、堿液箱、加堿泵，濾網(wǎng)和原水供應管道等。對百萬機組每臺機組需要增加補水量約為42t/h;第二影響的煙道的長度和煙氣系統(tǒng)的阻力，對百萬機組每臺機組需要增加煙氣系統(tǒng)的阻力約400Pa。

　　3.2 布置分析

　　根據(jù)濕式靜電除塵器和前后煙道布置的需要，一般濕式靜電除塵器布置在吸收塔后煙囪之間(日本的碧南電廠5臺機組均采用了如此布置)。故爐后需要增加布置場地，對百萬機組每臺機組需要增加場地約2500m2。水處理系統(tǒng)一般布置濕式靜電除塵器下方，基本不增加場地。

　　3.3 環(huán)保分析

　　煙氣系統(tǒng)設置濕式靜電除塵器效果還是相當明顯，可進一步有效除去吸收塔后細小的粉塵、部分吸收塔中排出的水份和石膏，可有效減少石膏雨，尤其適用于電廠周邊有敏感設施的電廠。

　　4 結(jié)論

　　濕式靜電除塵器應用能有效的減少煙氣中污染物排放，尤其對石膏液滴、酸霧、有毒重金屬以及 PM10，尤其是PM2.5的微細粉塵有良好的脫除效果，對目前已經(jīng)投運的電廠普遍存在脫硫吸收塔除霧器效果不佳，石膏雨污染等具有明顯的改善效果，適用于電廠周邊有環(huán)境敏感區(qū)域的電廠(如：電廠周圍距離城鎮(zhèn)、居民區(qū)、其它企業(yè)較近)。通過采用干式的靜電除塵器和濕式靜電除塵器方案，完滿足新的火電廠污染物排放標準提出的要求。