桑英娜

（清華同方（鞍山）環(huán)保設(shè)備股份有限公司，遼寧 鞍山 114018）

“十八大”報(bào)告首次把“美麗中國”作為生態(tài)文明建設(shè)的宏偉目標(biāo)。2014年的政府工作報(bào)告也進(jìn)一步提出：下決心解決好關(guān)系群眾切身利益的大氣、水、土壤等突出環(huán)境污染問題。與此同時(shí)，細(xì)顆粒物（PM2.5）監(jiān)控指標(biāo)再次寫入政府工作報(bào)告。

加大大氣污染治理力度，應(yīng)對霧霾污染、改善空氣質(zhì)量的首要任務(wù)是控制PM2.5。實(shí)施控制細(xì)顆粒物及前體污染物排放的重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活、施工工地等。其中工業(yè)污染源又以燃煤電廠為細(xì)顆粒物主要來源之一，據(jù)研究資料顯示，燃煤電廠直接排放的PM2.5約占全國PM2.5排放量的10%，加之由燃煤產(chǎn)生的二次顆粒物，燃煤電廠排放的PM2.5占全國PM2.5排放量的比例還會(huì)更高。因此，如何控制燃煤電廠PM2.5排放，成為國內(nèi)各環(huán)保科技單位、設(shè)計(jì)院所近年來研究的重中之重。

1 濕式電除塵器

作為一種先進(jìn)的煙氣治理技術(shù)，濕式電除塵技術(shù)早在歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，且效果良好。

濕式電除塵器在結(jié)構(gòu)上有兩種基本型式：管式和板式。管式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，管狀濕式電除塵器只能用于處理垂直流動(dòng)的煙氣。板式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，板式濕式電除塵器可用于處理水平或垂直流動(dòng)的煙氣。

國內(nèi)的濕式電除塵技術(shù)，最早應(yīng)用在鋼廠的煤氣凈化除塵系統(tǒng)。我國煤氣回收最早于1966年試驗(yàn)成功，20世紀(jì)70年代開始按未燃法回收設(shè)計(jì)，80年代各廠煤氣回收開始進(jìn)行。煤氣回收中的濕式除塵器有立式及臥式兩種（見圖1、圖2），立式除塵器以管式或蜂窩式為主；臥式除塵器與常規(guī)電除塵基本相同，除塵效率高達(dá)90%以上，運(yùn)行效果良好。

圖1 立式濕式電除塵器

圖2 臥式濕式電除塵器

2 濕式電除塵器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

濕式電除塵器是用噴水或溢流水等方式使集塵極表面形成一層水膜，將沉集在極板上的粉塵沖走的電除塵器。濕式清灰可以避免已捕集的粉塵再次飛揚(yáng)，除塵效率高、運(yùn)行也較可靠。但由于存在極板易腐蝕以及污泥和污水的處理問題，因此僅在氣體含塵濃度較低、要求除塵效率較高時(shí)才采用。

濕式電除塵器和與干式電除塵器的收塵原理相同，都是靠高壓電暈放電使得粉塵荷電，荷電后的粉塵在電場力的作用下到達(dá)集塵板。但在對集塵板上捕集到的粉塵清除方式濕式電除塵器與干式電除塵器有較大區(qū)別。干式電除塵器一般采用機(jī)械振打或聲波清灰等方式清除電極上的積灰，而濕式電除塵器則采用沖刷液沖洗電極，在極板上形成連續(xù)的液膜，使粉塵隨著沖刷液的流動(dòng)而清除。由于濕式電除塵器采用水流沖洗，沒有振打裝置，不會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。

濕式電除塵器具有除塵效率高、壓力損失小、操作簡單、能耗小、無運(yùn)動(dòng)部件、無二次揚(yáng)塵、維護(hù)費(fèi)用低、生產(chǎn)停工期短、可在煙氣露點(diǎn)溫度以下工作、結(jié)構(gòu)緊湊可與其它煙氣治理設(shè)備相互結(jié)合、設(shè)計(jì)形式多樣化等優(yōu)點(diǎn)。濕式電除塵器的工作原理與干式電除塵器類似，在濕式電除塵器中，水霧使粉塵凝并，并與粉塵在電場中一起荷電，一起被收集，收集到極板上的水霧形成水膜，水膜使極板清灰，保持極板潔凈。同時(shí)由于煙氣溫度降低及含濕量增高，粉塵比電阻大幅度下降，因此濕式電除塵器的工作狀態(tài)非常穩(wěn)定。

根據(jù)國外相關(guān)文獻(xiàn)，濕式電除塵器對酸霧、有毒重金屬以及PM10，尤其是PM2.5有良好的脫除效果，同時(shí)還具有聯(lián)合脫除多種污染物的功能。因此，濕式電除塵器還可以用于控制電廠SO3酸霧。

目前，國內(nèi)部分科研單位研發(fā)的部分新產(chǎn)品已在燃煤電廠取得成功應(yīng)用，也有環(huán)保企業(yè)引進(jìn)國外的濕式電除塵技術(shù)，現(xiàn)處于施工階段。隨著濕式電除塵技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用，其必將成為燃煤電廠滿足超低排放、治理PM2.5的有效技術(shù)。

3 濕式電除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用

目前，國內(nèi)燃煤電廠鍋爐尾部現(xiàn)有的煙氣治理流程一般是由脫硝、除塵、脫硫組成（見圖3），煙氣經(jīng)濕法脫硫后直接進(jìn)入煙囪。其中脫硝工序脫除NOx、除塵器脫除煙塵、濕法脫硫脫除SOx。

圖3 煙氣治理一般處理流程

然而，脫硝設(shè)備工作時(shí)，在催化劑的作用下，伴有SO2轉(zhuǎn)化為SO3的副反應(yīng)，使煙氣中的SO3含量大為增加。作為脫硝還原劑注入煙氣中的NH3，在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)發(fā)生部分逃逸。而濕法脫硫，通過脫硫漿液的洗滌作用可脫除煙氣中的部分煙塵；由于存在脫硫漿液霧化夾帶、脫硫產(chǎn)物結(jié)晶析出，也會(huì)形成PM2.5。脫硫塔對SO3的去除率很低，進(jìn)入煙囪的濕煙氣處于酸露點(diǎn)以下，其冷凝液會(huì)對煙囪造成腐蝕。因?yàn)楝F(xiàn)有的濕法脫硫系統(tǒng)去除PM2.5細(xì)顆粒物的能力很弱，對汞和SO3氣溶膠等的脫除率也有限，從而導(dǎo)致煙囪風(fēng)向的下游經(jīng)常出現(xiàn)“酸雨”“石膏雨”等現(xiàn)象，或是出現(xiàn)有長長煙尾的“藍(lán)煙”現(xiàn)象。

國務(wù)院在《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》的批復(fù)意見中明確指出：到2015年，重點(diǎn)區(qū)域工業(yè)煙粉塵排放量下降10%；可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）年均濃度分別下降10%、5%。其中，京津冀、長三角、珠三角等13個(gè)重點(diǎn)區(qū)域?qū)M2.5細(xì)顆粒物納入考核指標(biāo)，細(xì)顆粒物年均濃度下降6%；上述區(qū)域復(fù)合型大氣污染要得到有效控制，酸雨、灰霾和光化學(xué)煙霧污染明顯減少。

在目前的煙氣治理島工藝流程中，濕法脫硫之后沒有對脫硫工藝產(chǎn)生的細(xì)顆粒物進(jìn)行控制，還有煙塵、PM2.5、SO3、汞及其他重金屬等多種污染物直接從煙囪排出，處于一種自由開放狀態(tài)。因此，在濕法脫硫裝置之后，需要再有一道把關(guān)設(shè)備，濕式電除塵器就成為終極處理的最佳選擇（見圖4）。

圖4 煙氣治理深度處理流程

4 結(jié)論

濕式電除塵器能夠解決濕法脫硫帶來的“石膏雨”、“藍(lán)煙”問題，緩解下游煙道、煙囪的腐蝕，節(jié)約防腐成本。其性能穩(wěn)定可靠、效率高，可有效收集細(xì)顆粒物（PM2.5、SO3酸霧、氣溶膠）、重金屬（Hg、As、Se、Pb、Cr）、有機(jī)污染物（多環(huán)芳烴、二英）等，煙塵排放可在10mg/m3甚至5mg/m3以下，實(shí)現(xiàn)超低排放，徹底解決煙囪排放不達(dá)標(biāo)的問題。

國家對于環(huán)境保護(hù)日益重視，2012年以來，濕式靜電除塵器在脫硫濕煙氣深度凈化中開始有了廣泛應(yīng)用的趨勢，一些企業(yè)合作、研發(fā)和引進(jìn)的濕式靜電除塵器有了較大的市場前景，對環(huán)境的保護(hù)和企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，具有很大的社會(huì)價(jià)值。

濕式電除塵技術(shù)在燃煤電廠的成功應(yīng)用，使燃煤電廠實(shí)現(xiàn)了綜合治理超低排放。隨著國家對環(huán)境污染控制的要求日趨嚴(yán)格, 作為能滿足低粉塵排放需要的濕式電除塵器將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

[1]田牛譯.濕式電除塵器在電站燃煤鍋爐上的應(yīng)用[C].第五屆國際電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，1993.

[2]Kumar, K. S., “Analysis of wet ESP performance at Xcel Energy’s Sherburne County Generating Station,” 7th International Conference on Electrostatic Precipitation, Birmingham, Alabama, August 2001.

[3]Staehle, R.C., Triscori, R.J., Kumar, K.S., Ross, G., Cothron, R., “Wet Electrostatic Precipitators for High Efficiency Control of Fine Particulates and Sulfuric Acid Mist”, Institute of Clean Air Companies Forum ’03, Nashville, Tennessee, October 2003.

[4]劉鶴忠，陶秋根.濕式電除塵器在工程中的應(yīng)用[J].電力勘測設(shè)計(jì)，2012（3）.