南通乾瀚环境工程有限公司

　　1 日益严格的排放标准

　　国家发展改革委、环境保护部、国家能源局于2014年9月颁发了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的发改能源[2014]2093号文，到2020年要求煤电全部改造升级，全面达到燃气一样的清洁排放。

　　2015年7月1日开始，又强制执行新的国家标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)，对燃煤电厂烟尘特别排放限值降低至20mg/Nm3;

　　2014年9月颁发的发改能源[2014]2093号文《煤电节能减排升级与改

　　造行动计划(2014—2020年)》，提出了更严要求。

　　新的《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)。增设了PM2.5浓度限值，规定一类区的PM2.5年平均浓度限值为15μg/m3，24小时平均浓度限值为35μg/m3，二类区的PM2.5年平均浓度限值为35μg/m3，24小时平均浓度限值为75μg/m3。

　　2016年1月1日起，全国将实施该新标准。当前已在运行的电厂，普遍达不到新标准的要求，需要加快改造升级。因此，迫切需要寻找适合于中国国情的除尘新技术、新工艺。

　　一些热电机组和大型燃煤锅炉，采用湿式电除尘技术，已取得了超低排放成果，为“缺油、少气、多媒炭”的能源结构，提供了转型升级的新思路，产生重大而深远影响。

　　作为一种先进的烟气治理技术， 湿式电除尘器已在欧洲、美国、日本等国家广泛应用，效果很好。国内‘菲达’等企业自主开发的，并领先世界的湿式电除尘技术，已在300—1000MW的近百台燃煤电厂取得成功应用。达到了5mg/m3超低排放的先进水平，还可有效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)和有机污染物(多环芳烃、二恶英)等，其稳定可靠、效率高，彻底解决了烟囱排放问题，实现超低排放，达到燃气电厂排放水平，有了“一劳永逸”的效果，为燃煤电厂的生存提供了可靠的保证。

　　2 湿式电除尘器工作原理

　　2.1 湿式电除尘器的工作原理

　　金属放电线在直流高电压的作用下①，将其周围气体电离②，使粉尘或雾滴粒子表面荷电③，荷电粒子在电场力的作用下向收尘极运动④，并沉积在收尘极上⑤，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⑥，将板上的颗粒带走⑦。

　　因此，湿式电除尘器与干式ESP的除尘原理基本相同，都要经历荷电、收集和清灰三个阶段，最大的区别在于清灰方式的不同，湿式电除尘器采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰。

　　2.2 湿式除尘器技术特点

　　(1)能提供几倍于干式电除尘器的电晕功率，适用于去除亚微米大小的颗粒，能有效收集黏性大或高比电阻粉尘;

　　(2)独特的喷水清灰工艺能有效控制二次扬尘发生;

　　(3)利用喷水对集尘极始终保持清洁，提高单位面积的集尘效率，达到更低的排放浓度;

　　(4)无运动部件，可靠性较高，大大降低了运行维护工作;

　　(5)设备本体结构小，设备布置紧凑，占地面积小;

　　(6)湿式电除尘技术可同时解决PM2.5微细粉尘、石膏雨和 SO3气溶胶的排放问题，因此湿式电除尘技术是控制燃煤大气污染物的最先进的技术之一。还可与其它烟气治理设备相互结合多样化设计。

　　2.3 结构型式

　　(1)基本型式：

　　湿式静电除尘器在结构上有管式和板式两种基本型式，管式静电除尘器的集尘极为多根并列的圆形或多边形金属管，放电极均布于极板之间，管状湿式静电除尘器只能用于处理垂直流烟气。板式静电除尘器的集尘极呈平板状，可获得良好的水膜形成的特性，极板间均布电晕线，板式湿式静电除尘器可用于处理水平流或垂直流烟气。

　　在相同的集尘面积时，管式静电除尘器内的烟气流速可以是设计为板式除尘器的两倍，因此在达到相同除尘效率时，管式除尘器的占地面积要远小于板式除尘器。可装在湿式脱硫塔上部，适用于50MW以下小机组，组成一体化的脱硫、除尘装置。

　　(2)系统结构

　　湿式电除尘器是湿式静电除尘器和水处理系统的有机结合体，主要由湿式电除尘器本体、阴阳极系统、喷淋系统、水循环系统、电控系统等组成。其本体结构与干式电除尘器基本相同，包括：进出口封头、壳体、放电极及框架、绝缘子、喷嘴、管道以及灰斗等。

　　水的循环利用经过两个环节，一是中和除酸，二是分离固体悬浮物，使污水变成适合喷淋使用的工业用水。国产技术已很成熟，完全掌握了湿式电除尘器的喷淋系统及均匀水膜形成规律、极配、结构、高压供电等关键技术，并研发了悬浮物高效分离、水循环利用系统等。

　　垂直.烟气流与WFGD整体式WESP

　　水平烟气流独立布置WESP图

　　3 技术经济性分析

　　3.1 技术特点比较

　　3.2 经济性分析：降低综合投资和运行费用，具有较好经济性

　　湿式电除尘技术工艺，设一电场即可，由于其终端把关的技术特点，布置在湿法脱硫前的除尘装置，只要满足湿法脱硫工艺要求即可，出口排放无需做到很低。这样，既可降低前端除尘装置的投资和运行成本，又能够解决脱硫设备前的场地紧张问题。同时，由于湿式电除尘器运行中的喷淋作用，对烟气中的SO2具有一定的洗涤脱除作用，可以减少湿法脱硫的投资和运行成本。

　　另外，湿式电除尘器大量减少了烟气中的SO3，有效缓解下游烟道、烟囱的腐蚀，降低烟囱防腐成本。湿式电除尘器在实现粉尘超低排放，解决石膏雨、细微颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)问题的同时，具有较好经济性。

　　(1)成本分析

　　湿式电除尘器虽然原理和结构并不复杂，但因阳极和阴极线、喷嘴等接触烟气的部件采用耐腐蚀不锈钢材料，成本较高。同时运行过程中除了除尘器本体消耗的电量外，还增加了循环水等的电量消耗。此外，循环水箱中添加NaOH溶液，喷嘴更换和泵的维护也增加了额外费用，因此湿式电除尘器的总运行成本也将高于干式除尘器。

　　由于湿式电除尘技术工艺具有终端把关的技术特点，可降低前端除尘装置的投资和运行成本，以及节省一定的布置场地。

　　另外，湿式电除尘器大量减少了烟气中的SO3，可有效缓解下游烟道、烟囱的腐蚀，降低烟道、烟囱防腐成本。基本上与干式电除尘器投资额相当。

　　(2)社会效益显著

　　湿式电除尘器能实现粉尘超低排放、有效控制细微颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)的排放、解决“石膏雨”等难题，从长远的经济效益、社会效益来看，国内燃煤电厂湿法脱硫后增设湿式除尘器是一种很好的选择。是完全能做到5mg/Nm3的超低排放!

　　设置WESP湿式除尘器后烟气中污染物含量情况(mg/m3)

　　结束语

　　1.我国湿式电除尘技术发展迅速，从 2009 年着手研发至今，在短短几年时间内已有近百台工程业绩，并且已有燃煤电厂 1000MW 机组的合同，正蓄势待发，大有井喷之势。已投运湿式电除尘器的成功经验表明，燃煤热电厂在湿法脱硫后增建湿式电除尘器，完全可以作为烟囱前的最后一道技术把关措施，在实现超低排放，能全面解决烟尘、 PM2.5、石膏雨、 SO3、汞、多种重金属、二恶英及多环芳烃(PAHs)等多种污染物排放问题，为治理雾霾做出贡献。

　　2.湿式电除尘器， 完全可以作为城区热电厂污染物控制的精处理技术设备，其排放浓度能达到燃气发电的水平，有望保证现有热电无需搬迁，而实行低能耗的就近集中供热，成为具有中国特色的燃煤分布式能源，得到生存发展。

　　3.湿式电除尘器一般与现有的脱硫、脱硝、除尘系统配合使用，不受煤种条件限制，可应用于新建工程和改造工程。地方热电厂在除尘改造提效工程中，可按照现场场地条件进行精心设计，能够满足改造工程场地狭小的要求。

　　湿式电除尘技术在燃煤电厂的成功应用，犹如冲破雾霾的一缕阳光，使燃煤电厂实现了综合治理超低排放，进入清洁生产的新时代，还我一片蔚蓝天空。