摘要：文章介绍湿式电除尘与传统电除尘原理的不同，分析湿式电除尘器的技术优势和应用中存在的问题，并提出了一种在目前电厂中比较常用的布置方案，以供参考。
关键词：湿式电除尘；超净排放；烟气治理
1引言
近年来全球资源危机和环境恶化问题日益加剧，世界各国都出台相应的政策针对环境污染问题进行积极治理，我国近年来也出台多项政策推进节能减排政策的实施，尤其针对目前较为严重的大气雾霾问题，更是针对性地进行以PM2.5为代表的细微颗粒物的治理。目前我国的电能生产仍然是以燃煤为主的火力发电为主，而煤炭燃烧排放出的物质是产生大气雾霾的主要原因之一，而且根据我国能源结构调整的目标，在很长一段时间内我国仍然会以煤炭为主要能源，所以针对目前的火力发电厂，我国提出了要进行锅炉烟气超净治理的战略要求。
2湿式电除尘工作原理
目前的火电厂中对锅炉烟气的治理通常分为脱硫、脱硝和除尘三个部分，在目前应用较为广泛的传统的烟气治理工艺下，不可避免会产生细微颗粒物以及气溶胶等，无法满足烟气脱硫的要求，所以为了额减少脱硫环节产生的细微颗粒物，通常采取的是湿式电除尘的方式。其基本原理如图2.1所示。
图2.1 湿式电除尘的工作原理图
湿式电除尘的原理是电除尘原理类似，就是通过空气电晕放电的作用推动颗粒荷电以及气液两相流等流体进行流动，通过变压器对交流电进行升压，其负极连接电除尘装置的电晕极，其作用是对电场内的烟气进行电晕放电，当烟气中的雾滴、尘粒经过电晕放电后会产生荷电，经过气体分子电离之后，颗粒会向沉淀极移动，而沉淀极则是与交流电正极连接，与负极共同形成一个高压电场。当颗粒被收集在沉淀极上之后，就会与气体进行彻底分离，并且在沉淀极上积聚一定厚度之后靠自重流至除尘装置的底部，起到烟气净化的目的。
但是在对清除集尘极上所捕集到的细微颗粒的方式有着明显的不同，传统的电除尘的原理就是通过机械振打或者声波清灰的方式对集尘极上的细微颗粒进行处理，而湿式电除尘则是通过对集尘极采用冲刷液进行冲洗，当冲刷液从集尘极的顶端往下流时，会在集尘极的表面形成连续的液膜，随着集尘极对细微颗粒物的捕集，这些颗粒物会随着整个液膜的流动而不断被冲刷到灰斗中，并随着冲刷液的流动而排出。
3湿式电除尘器的技术优势和存在的问题
3.1技术优势
与普通干式静电除尘设备相比，湿式电除尘器具有以下技术特点：起晕电压低，放电电压高，能提供几倍于干式电除尘器的电晕功率。不受粉尘比电阻及粒径影响，可有效捕集微细颗粒物（包括 PM2.5粉尘、SO3酸雾、及气溶胶等）、重金属（如 Hg、As、Se、Pb、Cr 等）、有机污染物（如多环芳烃、二噁英等）等复合污染物。可捕集湿法脱硫设备产生的衍生物，消除石膏雨。可达到其他烟气治理设备难以达到的极低的排放指标：颗粒物排放浓度≤3 mg /Nm3，烟囱排放普遍控制在 20 mg /Nm3以下，部分场合更可达到 10 mg /Nm3（甚至 5 mg /Nm3）以下的超低排放。系统压力损失小。改变了清灰方式，可靠的水力清灰系统，避免了粉尘的二次飞扬现象。无转动部件等易损件，运行稳定，安全可靠，维护费用较低。结构形式设计多样化，可与其他设备进行一体化设计，减小占地空间
3.2存在的问题
水力清灰耗水量巨大，需与湿法脱硫系统联合设计，建立水循环系统，实现水的循环使用，尽量减少污水排放，需要排放的污水必须处理达标后进行排放。湿式除尘器布置于脱硫塔后高湿环境，工作环境极其恶劣，电场内部件材质及连接方式都需慎重考虑。湿式电除尘器的布置方式，结构形式，应仔细考虑，在达标排放的前提下实现占地面积最小化。目前国内经验不够成熟，存在单独设计成本较高现象。
4湿式电除尘器布置方案
目前，国内燃煤电厂烟气处理工艺一般是由脱硝、除尘、脱硫组成。现有除尘工艺存在对脱硝过程产生的有毒重金属，除尘系统未捕集的细微颗粒物及脱硫系统产生的三氧化硫和石膏夹带等处理不良的问题。而将湿式电除尘器安装于湿法脱硫设备之后就成了最佳选择。以湿式电除尘器为核心的烟气协同治理路线如图4.1所示。也是目前世界上最为先进的烟气处理路线。
图4.1 以湿式电除尘器为核心的烟气协同治理路线
5结语
国家排放标准日益严格，普通干式除尘器已难以达标，出现了许多除尘新工艺，但大多数除尘工艺依然是布置于脱硫系统上游的，对于脱硫系统产生的污染物难以控制，湿式除尘器在这一方面优势明显。国内目前对于湿式电除尘技术研究不够成熟，应用经验不足，部分已投产的湿式电除尘器存在基建及运行成本高、腐蚀严重，产生的废水处理不良引起的二次污染严重、气流分布不均等问题。
参考文献：
[1] 章园，李宇.超净利器湿式电除尘（雾）器的研究及应用[C]// 中国电除尘学术会议.2015.
论文作者:李俊逸
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/20
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