燃煤电厂湿式电除尘技术及应用探讨

燃煤电厂湿式电除尘技术及应用探讨

卢高波

（广东省粤电集团有限公司珠海发电厂广东珠海519000）

摘要：工业是我国一大经济支柱，随着我国社会经济的不断发展，工业化的进程也在不断加快。然而，工业化进程加快带来的最大的问题就是污染的增加，尤其是工业粉尘和颗粒物的排放，对环境和人类健康带来了非常大的影响。燃煤电厂作为给工业提供生产能源的主要场所，产生排放的微细颗粒物量非常大，因此使用相关的除尘技术很有必要，本文主要介绍湿式电除尘技术。

关键词：PM2.5；燃煤电厂；湿式电除尘器

随着我国工业化进程的不断加快，对于能源的需求量也越来越大，电力作为工业生产不可或缺的一种能源，需求量也非常大。我国主要的发电方式是热力发电，这就意味着需要燃烧大量的煤炭，因此燃煤电厂中会产生较多的粉尘以及其它颗粒物，对环境和人类健康造成比较大的影响。对燃煤电厂使用除尘技术，减少颗粒物的排放，保障环境健康是很有必要的。

1、湿式电除尘技术

1.1湿式电除尘器的工作原理

湿式电除尘技术是燃煤电厂中比较常用的一种除尘技术，它主要通过湿式电除尘器来完成整个除尘工作。湿式电除尘器主要工作原理为利用直流负高压在传输过程中会产生的电离将空气中含有的颗粒粉尘和液滴吸附起来放置到收尘极中。与干式静电除尘器相比，湿式电除尘器最大的特点在于它能够收集烟气中的液滴，更有利于粉尘的收集。

一般来说，在湿式电除尘器都会配置喷水系统，将水雾释放到电极中，利用雾化反应将液滴和粉尘颗粒粘合在一起再收集起来。对于烟气中水分比较充足，处于饱和状态的粉尘来说，烟气中的水分本身就足够在收尘极的表面形成水膜来满足除尘的要求，使用不具备喷水系统的湿式电除尘器也可以，唯一需要注意的就是要定期对冲刷系统进行喷水清洗。

1.2湿式电除尘器的结构和材料

1.2.1结构设计

常用的湿式电除尘器主要有板式湿式电除尘器和管式湿式电除尘器两种，其中板式湿式电除尘器的收尘板是板状的，方便产生水膜，能够处理的烟气范围也比较广；管式湿式电除尘器的收尘板是管状分布的，只能用于处理垂直方向流动的烟气。在除尘效率和电极长度差异都不大的情况下，管式电除尘器可以实现更大的烟气流动速度，但干燥的速度相对于板式湿式电除尘器来说要慢很多。

1.2.2材料选择

湿式电除尘器的工作环境相对来说气体温度比较饱和，因此混合气体对于除尘器本身的腐蚀性会比较大。为了延长除尘器的使用寿命，保证除尘器的运行效果，材料的选择十分重要。在选择材料时要根据实际情形选择适合的碳钢材料，并且要使用抗菌剂对除尘器中的液体贿赂进行处理，保证不会因为细菌腐蚀而导致零件严重损坏，造成频繁的更换。

同时，在进行湿式电除尘器的外部和内部构造设计时，需要注意以下几个问题：首先在进行外部构造设计时，一定要重点关注腐蚀问题，对相关的材料做好内衬保护工作，暴露在外部环境中的部件表面要做好相应的防腐处理；其次在进行内部构造设计的时候，要注意考虑到采购和造价的成本，慎重选择材料，做好合理的设计；最后要注意好除尘器的工作环境和工作负荷，根据实际情况选择合适的尺寸，做好电腐蚀和裂缝腐蚀的相关防护工作，保证除尘器的正常运行。

1.3湿式电除尘器的布置形式

湿式电除尘器的主要布置形式有三种，第一种是沿水平方向进行独立布置，第二种是沿垂直方向进行独立布置，第三种是沿垂直方向进行一体化设计。前两种形式进行选择时主要依据为布置空间的大小和情况。第三种则是目前来说使用较为普遍的一种布置形式，这种形式一般采用比较简洁的构造设计，内部构建也会使用可以活动的零件以便于灵活应对不同的布置空间，满足现场不同的要求。同时还有清水喷雾系统，实现了除尘器内部的水资源循环利用，提高了资源利用率，降低了布置成本。

2、燃煤电厂湿式电除尘器选型设计

2.1介质特殊性

在燃煤电厂中湿式电除尘器主要使用的除尘法是石灰石-石膏法，这种方式下产生烟气中的水饱和度比较高，但是整体会呈酸性，具有较强的腐蚀性，对湿式电除尘器的伤害比较大。因此在选择的过程中需要充分考虑到介质的特殊性以及它对于湿式电除尘器的影响，以减少介质本身给除尘器带来的伤害。

2.2介质的理化特征

燃煤电厂的烟气中含有的介质主要有两种，一种是除尘装置中没有处理干净的颗粒物，一种是有氧化铝，是湿法脱硫后产生的烟尘中的主要成分。在湿法脱硫后产生的烟气中主要的介质是胶状的盐酸以及硫酸，同时还含有大量的水汽。

2.3介质的电气特征

在湿法脱硫后产生的烟气中含有较多的水汽，这些水汽隐藏在固体颗粒物和气溶胶中，很容易收集却不容易产生反电晕，对除尘效果的影响比较大。

2.4特定工艺的影响

在除尘过程中，烟气中收集到的颗粒物都带有大量的水汽粘附在收尘板上，不容易清除，因此在极板上会有水膜和喷淋冲洗系统，对收尘板进行清洗以减少收尘板被腐蚀的可能性，进而延长使用年限。但是在冲洗过程中会产生大量灰水，这些灰水大部分是没有经过处理，也无法循环使用，这不仅造成了环境的污染，更造成了水资源的浪费。

3、对典型工艺的适应性研究

不同材料具有不同的电气特征，因此在进行极板选择时，要对不同材料的极板进行高压测试，在潮湿的环境中连接高压来观察和分析其电气特性。然后再根据现场的实际情况选择适合的材料进行极板的制作与安装。

不同的材料具有不同的抗电蚀性，湿式电除尘器长期在有电环境中工作，电离对于材料的腐蚀也会导致除尘器的使用年限缩短。因此在对于除尘器极板进行选择时，需要在相同的温度下，对材料进行长时间的耐电弧冲击，对材料的伏安特性能进行分析，选择能够适应环境的材料。

不同的材料具有不同的的抗结垢性能，大量的污渍结垢对于除尘器的使用影响也非常大。因此在对极板进行选择时，要充分考虑到现场环境结垢的可能性以及极板材料抗结垢的性能，选择不易结垢又易清洗的极板进行安装。

4、湿式电除尘器在燃煤电厂中的应用

上世纪80年代，世界各地已经开始广泛使用湿式电除尘器对燃煤电厂产生的烟气进行处理。到1986年，美国的燃煤电厂基本都已经开始使用湿式电除尘器，而我国的湿式电除尘器的使用时间则比较短，自上世纪90年代才开始，但是发展比较迅速，到2000年已经基本蓬勃发展，并且开始对除尘器的材料、样式、模块进行深入的研究。

如今的湿式电除尘器一体化发展已经进入了相对完善并且成熟阶段，目前世界著名的电气公司，如美国巴威公司、日本三菱公司等都已经大量生产了一体化的湿式电除尘器，大部分的电厂也已经广泛使用相对稳定、对环境适应度较高、工作效率也比较高的一体化湿式电除尘器。

结束语

经济的发展，工业化进程的不断加快，带来的是巨大的电力需求。为了满足这种需求而不断在攀升的燃煤电厂的工作量产生的大量粉尘及颗粒物对于自然和人类的危害是巨大的，如果一直坚持“先发展后治理”，这些粉尘最终将会成为社会发展道路上的绊脚石。因此对燃煤电厂产生的烟气进行处理十分重要，湿式电除尘技术不仅能够满足燃煤电厂对烟气处理的要求，同时还符合可持续发展与绿色生产的要求，是每一个燃煤电厂都必不可少的。

参考文献：

[1]聂孝峰，李强，李东阳，刘源，张超．燃煤电厂湿式电除尘（雾）技术研发与应用［J］．电力科技与环保，2015，31（04）：28-30．

[2]丁晋，屈晓凡，张林．湿式电除尘技术及其在燃煤电厂中的应用［J］．能源与环境，2015（01）：78-79+82．