燃煤锅炉湿式电除尘应用简介

燃煤电厂湿式电除尘技术颗粒物特别是细颗粒物（PM2.5）对环境及人类健康危害巨大，而燃煤电厂是细颗粒物的主要排放源。

湿式电除尘器作为烟气污染物的终端精处理装备，具有捕集烟气中细颗粒物和雾滴的功能，在电力行业得到了推广应用。

文章总结了湿式电除尘技术原理、设计及性能影响因素和技术研究现状，以及湿式电除尘器在燃煤电厂的应用情况。

标签：燃煤电厂；湿式电除尘；PM2.5控制；酸雾控制引言根据统计，在中国各行业中，燃煤电厂排放的工业烟尘所占比例是最高的[1]。

国家逐年降低火电厂污染物排放限值，最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》中燃煤电厂烟尘排放限值降低至30mg/m3，而对于重点地区，其燃煤电厂烟尘排放限值降低至20mg/m3。

当燃煤电厂燃煤灰份大、比电阻高或锅炉排烟温度较高时，干式电除尘器往往达不到新标准的要求。

经过对燃煤电厂电除尘器前后细灰组成进行研究，发现除尘器前粉尘大颗粒占大多数，PM10和PM2.5占总灰百分比为39.35%和2.42%，而除尘器后高达92.47%和35.56%，说明普通电除尘器对细灰捕集效率不高，PM2.5除尘效率较低[2]。

近年来针对微细颗粒的排放控制发展了许多新技术，其对微细粉尘的收集效率如图1所示，从图中可以看到，随着颗粒直径由10μm递减至小于1μm，各种技术相应的粉尘收集效率曲线陡降，唯一例外的是湿法与静电并用的湿式电除尘技术，该技术的收尘效率受微细颗粒直径影响较小，对粒径0.06～10μm范围内的颗粒都具有较高的收集效果。

根据国内外应用情况，在湿法脱硫装置后安装湿式电除尘器，不仅能有效控制烟气中的微细颗粒的排放，而且可以脱除湿法脱硫后烟气中携带的石膏液滴，以及经过SCR后生成的SO3气溶胶颗粒，从而消除烟囱“石膏雨”和烟气的“蓝烟”等现象。

1 湿式电除尘技术工作原理及其脱除性能1.1 工作原理湿式电除尘脱除粉尘分为荷电、集尘、清灰三个步骤。

将水雾喷向放电极和电晕区，水雾在电极形成的电晕场内荷电后分裂进一步雾化，电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子起捕集作用，最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集，喷雾形成的连续水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中排出。

湿式电除尘技术在燃煤电厂烟气深度净化处理中的应用关键词：除尘器湿式电除尘燃煤电厂近几年来，我国华北和中东部地区持续出现大范围、长时间的严重雾霾天气，对人们的生产生活和身体健康产生了严重的影响。

雾霾是一种以细颗粒为主要成份的气溶胶，针对京津冀、珠三角、长三角等重点区域二氧化硫、PM2.5等污染严重的问题。

我国“多煤、少油、缺气”的资源特性决定了其能源消费在中长期仍将以煤炭为主，燃煤发电仍将是主要发电方式；促进煤炭集中、清洁、高效利用以代替粗放使用也是防止大气污染、保护大气环境的主要和重要途径。

神华国华电力公司在发展中积极落实国家转变经济发展方式的战略决策，勇于承担社会责任，追求环保优先发展的理念，提出了火电厂“烟气污染物排放要达到燃气轮机标准”的要求；实现这一目标是缓解我国不断增长的能源需求与大气环境污染之间矛盾的最有效方法。

湿式静电除尘器（WetElectroStaticPrecipitator，简称WESP）作为大气污染物控制的终端深度处理系统，对PM2.5和S03有很高的脱除效率，同时脱除汞的性能测试试验也取得了很好的效果[1]；在我国的化工、冶金行业及美国、日本、欧洲等国家的燃煤电厂得到了较为广泛的应用，能够有效地减少超细颗粒物、S03和汞等污染物的排放量，效果良好；因此，在我国燃煤电厂研究和推广应用湿式静电除尘技术非常必要。

1目前国内燃煤电厂普遍采用的烟气处理技术及处理效果目前国内燃煤电厂烟气处理流程普遍采用低氮燃烧+NOx选择性催化还原+三电场及以上干式静电除尘+石灰石8722;石膏湿法脱硫(SCR+ESP+WFGD)的方式；本文仅对WESP脱除作用明显的粉尘、SO3和汞的处理效果进行分析，其它的烟气污染物NOx、SO2等不作深入讨论。

1.1、粉尘的脱除三电场及以上ESP对较大的飞灰颗粒（d>10μm）的脱除效率很高，可达99%以上；但受飞灰比电阻及振打二次扬飞等因素影响，对PM10的脱除效率已相对较低,随着颗粒物粒径的减小，ESP对颗粒物的脱除效率下降，其中对0.1～lμm粒径颗粒物的脱除效率甚至不足90%；增加电场、对电除尘器进行优化及改进电源等措施并不能有效提高PM10的除尘效率。

燃煤锅炉烟气除尘方案
燃煤锅炉在工业领域中使用广泛，但其烟气中包含大量污染物，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，对环境和人体健康均有严重
影响。

因此，必须采取有效的除尘措施来减少这些污染物的排放。

本文将介绍常见的燃煤锅炉烟气除尘方案。

一、静电除尘器
静电除尘器是一种常见的机械除尘设备，主要由高压发生器、
集尘电极和放电电极等组成。

通过高压电场的作用，将烟气中的
颗粒物带电，并吸附在集尘电极上，从而达到除尘的目的。

静电
除尘器具有结构简单、除尘效率高、耗能低等优点，但也存在集
尘电极易堵塞、容易因灰化导致效率下降的缺点。

二、布袋除尘器
布袋除尘器是目前广泛应用的一种除尘设备，其采用过滤布袋
来捕集烟气中的颗粒物。

烟气从上方进入除尘器，通过过滤布袋，在重力和惯性力的作用下，颗粒物被捕集在布袋表面，而干净的
烟气则从下方排出。

相对于静电除尘器，布袋除尘器不易受灰化影响，但需要周期性清洗或更换滤袋来保证除尘效率。

三、湿式电除尘
湿式电除尘是一种将静电除尘器和布袋除尘器结合起来的除尘技术。

湿式电除尘器通过水膜作为集尘电极，将烟气中的颗粒物和污染物溶于水中，达到除尘和脱硫的目的。

相比于单一的静电除尘器和布袋除尘器，湿式电除尘器可以同时处理烟气中的多种污染物，且除尘效率达到90%以上。

综上所述，常见的燃煤锅炉烟气除尘方案包括静电除尘器、布袋除尘器和湿式电除尘。

针对不同的燃煤锅炉和排放要求，可以选用不同的除尘方案。

除尘设备的选型、管理和维护工作同样至关重要，只有全面优化管理，才能保证除尘效果和设备寿命。

湿式电除尘新技术助燃煤电厂实现超低排放当前，我国环境状况总体恶化的趋势尚未得到根本遏制，环境矛盾日益凸显，环保压力持续加大。

部分区域和城市大气雾霾现象突出，许多地区主要污染物排放量超过环境容量。

今年以来，各级政府陆续出台多项政策措施，下大力气治理PM2.5，改善空气质量。

湿式电除尘器在满足超低排放、治理PM2.5方面的效果得到业内专家一致认可，环境保护部在《环境空气细颗粒物污染防治技术政策(试行)》(征求意见稿)中明确指出：鼓励火电企业采用湿式电除尘等新技术，防止脱硫造成的“石膏雨”污染。

作为一种先进的烟气治理技术，湿式电除尘技术在欧洲、美国、日本等国家已得到广泛应用且效果良好。

国内企业自主开发的湿式电除尘技术，已在燃煤电厂取得成功应用。

上海长兴岛第二发电厂燃煤锅炉湿法脱硫后改造工程配套湿式电除尘器，出口粉尘排放浓度仅为6.1mg/m3，引起业界高度关注。

我国也有环保企业引进国外的湿式电除尘技术，并有多家电厂签订湿式电除尘器合同，最大配套机组为1000MW。

相信随着湿式电除尘技术在我国的推广应用，其必将成为燃煤电厂满足超低排放、治理PM2.5的有力武器。

大气环境形势严峻，PM2.5控制势在必行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)中规定，一般地区燃煤锅炉烟囱烟尘排放限值30mg/m3，重点地区燃煤锅炉烟囱烟尘排放限值20mg/m3，汞及其化合物污染物排放限值0.03mg/m3。

根据新修订的《环境空气质量标准》(GB3095—2012)，将PM2.5纳入强制监测范畴，并明确规定了时间要求，到2015年，在我国所有地级以上城市开展PM2.5监测；2016年，各地都要按照新修订的标准监测和评价环境空气质量状况，并向社会发布结果。

国务院在《重点区域大气污染防治“十二五”规划》的批复意见中明确指出：到2015年，重点区域工业烟粉尘排放量下降10%；可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)年均浓度分别下降10%、5%。

燃煤电厂湿式电除尘技术及应用摘要：目前，微细颗粒物（PM2.5）是大气环境的最主要的污染物之一。

湿式电除尘器可以高效捕集对环境和人体危害巨大的微细颗粒物，因而越来越多的电厂使用湿式电除尘器来控制总颗粒物的排放量，可以预见的是，伴随着对环境保护要求的持续提高，湿式电除尘器的应用也会越来越普遍。

关键词：燃煤电厂；湿式电除尘；技术应用引言燃煤电厂湿式电除尘器布置在湿法脱硫之后，湿式电除尘器对细微颗粒物有很强的脱除能力，对SO3、汞及多种重金属污染物也有一定的脱除能力，布置在湿法脱硫之后，可以有效控制“石膏雨”、PM2.5气溶胶、蓝烟酸雾的产生，起到综合治理的效果，在要求燃煤电厂达到燃气轮机超洁净排放的场合，显得更加重要。

1湿式电除尘器的选型设计1.1介质的特殊性燃煤电厂石灰石-石膏法湿法脱硫之后的湿式电除尘器，其面对的烟气介质有3个特性：饱和烟气含湿量大；呈酸性，腐蚀性强；所含颗粒物细微。

介质的3大特性对湿式电除尘器的选型、结构、清灰方式、材料选择、供电会产生重大影响。

1.2介质的电气特征无论是固体颗粒物还是气溶胶，由于雾滴和水汽的作用而失去其固有的电气特征，易于荷电和捕集，没有高比电阻和反电晕产生，但大量荷电的细微颗粒物和气溶胶，如PM2.5和SO3气溶胶，停留在空气中，形成空间电荷，其极性与放电电极相同，能够抑制电晕放电而发生电晕封闭，除尘性能因此受到影响，这是湿式电除尘器选型和设计时要特别关注的。

1.3特定工艺的影响潮湿的细微颗粒物捕集到收尘极板上，现有振打的方式已不能实现有效清灰，用水冲洗是目前普遍采用的有效方法，这也是湿式电除尘器得名的原因。

于是，极板上均匀水膜的取得，喷淋冲洗制度，材料的抗结垢、抗腐蚀、抗电蚀能力成为影响湿式电除尘器性能和寿命的重要因素，选型和设计中应加以考虑。

喷淋冲洗产生的灰水，又脏又酸，直接外排会产生二次污染，且耗水量大，灰水的循环使用是湿式电除尘器设计必须解决的重要问题。

湿式电除尘在火电厂的应用摘要：随着国家对环境保护意识的增强，国家对火力发电的排放的污染物指标进行了严格的管控，火力发电厂为了控制烟气粉尘排放物的浓度，湿式电除尘器在火力发电厂中得到了广泛的应用，本文介绍了目前使用中的湿式静电除尘器的的技术特点和主要参数，为燃煤机组超低排放改造加装湿式静电除尘器提供参考。

关键词：环境保护；粉尘排放物；湿式静电除尘；参数指标0 引言随着国家经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，生态环保的社会意识和要求日益提高，工业烟尘排放治理将成为工业生产过程的首要任务，尤其严重危害人类健康的细微颗粒烟尘的排放控制。

新《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）已经出台，由于山东省属于重点控制地区，按新标准要求潍坊公司的粉尘排放限值为5mg/m3。

可见，随着国家控制火电厂烟尘排放政策的日益严格、烟尘排污收费力度的增大和排放权交易制度的试行，火电厂实施烟尘微量排放的必要性进一步增大。

在国家要求的新旧动能转换，淘汰落后产能的大背景下，以往的燃煤粉尘制技术已不能满足环保排放的要求，燃煤机组烟气除尘系统控制模式亟待优化提高。

1 静电除尘系统概况1.1锅炉运行参数及静电除尘指标潍坊公司3号机组为670MW汽轮发电机组，由上海锅炉厂有限公司生产的型号为 SG-2102/25.4-M954超临界参数变压运行直流锅炉，单炉膛、一次再热、四角切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉，锅炉最大连续蒸发量为2102t/h。

3号机组设计燃煤为金佳贫煤和盘江洗混煤，锅炉性能参数指标如下表1所示。

表1锅炉设计与性能参数表1.2输灰系统参数指标潍坊公司 3 号机组除尘器干灰采用克莱德公司输送系统，包括气动插板门、输送器、气力输灰管道、管路切换阀、管道吹堵装置等。

干灰系统一二三电场均装备浓相 MD泵输灰系统, 四电场和省煤器装备浓相 AV 泵输灰系统，每台炉第一、二电场灰斗各设一条输灰管道将灰送往灰库；每台炉电除尘器第三、四电场灰斗合用一条输灰管道将灰送往灰库。

燃煤电厂湿式电除尘技术的工业应用摘要：随着我国工业的发展，工厂的污染物排放日益增加，引起了各种环境问题，其中最为显著的大气环境问题就是雾霾。

通过实际统计，有工业锅炉及燃煤电厂产生的微细颗粒物（PM2.5）是大气污染的主要污染源。

因此，如何对燃煤电厂进行合理改造，以减少排放量，已成为当今社会面临的重要挑战。

湿式电除尘技术的研发，为解决这种困局提供了技术条件。

本文简单介绍了湿式电除尘技术，探究了湿式电除尘技术的工业应用。

关键词：燃煤电厂；湿式电除尘技术；PM2.5；工业应用引言由于大量的煤炭及石油能源的使用，造成了许多污染问题。

其中大气污染作为与人类生活日益相关的问题，如今人们每天呼吸的空气中的微细颗粒严重超标，尤其是PM2.5微细颗粒已严重威胁到人类的健康问题。

而在许多燃煤电厂排放的烟气中PM2.5微细颗粒所占比例已超过国家规定值，严重污染了空气环境。

大气中的PM2.5不仅能够引发酸雨、雾霾等极端天气，还会影响人们正常呼吸，对人体造成伤害。

湿式电除尘器作为处理烟气污染物的重要装备，因此，在燃煤电厂中湿式电除尘技术的应用就显得十分重要。

1.湿式电除尘器概述1.1湿式电除尘原理湿式电除尘器具有捕集烟气中细颗粒物、汞、高比电阻粉尘和雾滴的功能，是大气污染物控制系统的关键装置。

湿式电除尘器主要是通过将水雾喷向电晕区及放电极，是其在电晕场的作用下进一步雾化，通过电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并等一系列环节，最终使粉尘粒子在电场力作用下到达集尘极而被捕集。

喷雾形成的连续水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中排出。

对于干式电除尘器来讲，其收集粉尘的主要方式是通过振打清灰，将其震落至灰斗内部，这与湿式电除尘明显不同。

另外还有一点就是湿式电除尘器的电极更易于电子的激发。

湿式电除尘器的除尘效率的提高主要是由于在电场力的驱动下水中的杂质离子转变为发射离子，形成电极放电，进而发生电晕放电现象，促使了液滴与粉尘结合。

湿式电除尘原理图如图1所示。

湿式电除尘器应用早在1907年全世界第1台湿式电除尘器就已应用于去除硫酸酸雾[1]，随着技术的不断发展，湿式电除尘器不断被推广到多个应用领域，特别是在冶金和化工工业上的大量应用，使湿式电除尘技术趋于成熟。

在燃煤电厂的应用中表明，湿式电除尘器能去除90%以上的PM2.5、SO3酸雾[2]，并能达到几乎零浊度的超洁净排放，此外还能去除汞及其化合物、NH3、SO2、HCl、HF等多种污染物[3]，是作为燃煤电厂大气污染治理的终端精处理设备的首选，作为一种全新的、高效去除细微粉尘、SO3酸雾、汞金属等多污染物的集成控制技术，其应用将越来越广泛。

但是，湿式电除尘器存在耗水量巨大、排出的灰水存在二次污染、内部件腐蚀严重等问题，严重影响了湿式电除尘器在国内燃煤电厂上的大型化应用。

在湿式电除尘器上科学合理地配置喷淋给水、循环利用，从系统工艺上确定湿式电除尘器的废水回用点，可有效解决上述问题[4]，突破湿式电除尘器大型化应用发展的瓶颈。

1湿式电除尘器的收尘原理饱和或近饱和烟气从湿式电除尘器进口喇叭进入除尘器，气流经过气流分布板后均匀地进入除尘器的电场，配置在进口喇叭和电场上方的特制喷嘴将雾化后的水滴喷入电场中的气流中。

在电场中，一方面水滴与气体中的粉尘碰撞凝聚成较粗的颗粒，另一方面，粉尘与水滴在电场中荷电，在电场力的作用下，被集尘极捕集。

被捕集的水滴和粉尘在整个集尘板上形成连续向下流动的一层水膜，从集尘极上流到灰斗中，然后通过灰斗排入循环水箱，从而达到净化烟气的作用[5]。

其工作原理如图1所示。

2湿式电除尘器灰水水质分析湿式电除尘器收集下来的灰水水质主要来源于以下几个方面:1)原水水质:一般可用工业中水，其水质应满足GB/T19923—2005《城镇污水再生利用工业用水水质》，或经简单过滤后的水库、江河等地表水，或总硬度不超过400mg/L的地下水。

2)烟尘:燃煤的灰成分一般含有SiO2、α-Al2O3、α-Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、SO3(以硫酸盐或亚硫酸盐的形式存在)、MnO2及少量P2O5等其他杂质[6]，经收集水洗溶入大量水后部分会发生水化反应，其中悬浮物成分为SiO2、α-Al2O3、α-Fe2O3、CaSO4˙2H2O、TiO2、MnO2，离子态的成分为Ca2+、Mg2+、K+、Na+、SO2-4、少量的PO3-4。

湿式电除尘器在燃煤电厂WFGD后的应用分析本文分析了湿式电除尘器的去除机理，介绍了湿式电除尘器在燃煤电厂锅炉烟气处理中（湿法脱硫后）的应用情况，并对湿式电除尘器的技术经济性进行分析。

通过分析认为大型燃煤电厂脱硫系统后安装湿式电除尘器在技术上是可行的，能更加有效地除去烟气中的粉尘微粒、SO3气溶胶，很好地消除脱硫系统所携带的石膏雨问题，但会增加初始投资和运行费用。

随着我国经济的持续快速发展，各种大气污染物的排放急剧增加。

近年来关于雾霾天气和PM2.5对人体健康危害的报道时常见诸报端，引发了公众的高度关注。

燃煤电站作为我国大气污染的主要来源之一，也是国家环境治理的重点。

我国以煤为主的能源结构在相当长的时期内不会改变，当燃煤电厂中煤中灰份大、比电阻高或锅炉排烟温度较高时，粉尘排放水平往往会达不到新标准的要求，而且现已投运机组脱硫后吸收塔后烟气中携带石膏液滴较大，若后续没有控制的措施，在不设GGH时容易出现“石膏雨”现象。

当电厂中安装有SCR装置时，由于SCR中催化剂的氧化效应，SO2转化成SO3的转换比增加。

在烟气脱硫系统中可以有效地去除SO2，但是由SO2转换成的SO3是以气溶胶形式存在的，在烟气脱硫系统中难以清除。

当它从烟囱中排出时，飘浮于天空中，形成淡蓝色的烟羽，成为可见的污染。

从烟囱浊度及PM2.5排放的角度来说，SO3酸雾排放也是存在的一个问题。

同时无论电厂是否安装GGH，由于大量SO3的存在，进入烟囱的湿烟气均处于酸露点以下，其冷凝也加剧了烟囱腐蚀。

为了解决这些问题，根据国外的实际应用情况结合国内燃煤电厂烟气节尾气实际处理系统，在湿法烟气脱硫装置的下游安装湿式电除尘器（以下简称WESP），可作为高效除尘的终端精处理设备，它具有控制复合污染物的强大功能，对PM2.5微细粉尘、黏性的或高比电阻粉尘及烟气中酸雾、气溶胶、汞、重金属、二恶英等的收集都是理想的。

1、湿式电除尘器的去除机理1.1、湿式电除尘器的工作原理湿式电除尘器的工作原理是：金属放电线在直流高电压的作用下，将其周围气体电离，使粉尘或雾滴粒子表面荷电，荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动，并沉积在收尘极上，水流从集尘板顶端流下，在集尘板上形成一层均匀稳定的水膜，将板上捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。