1 日益嚴格的排放標準

　　國家發(fā)展改革委、環(huán)境保護部、國家能源局于2014年9月頒發(fā)了《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》的發(fā)改能源[2014]2093號文，到2020年要求煤電全部改造升級，全面達到燃氣一樣的清潔排放。

　　2015年7月1日開始，又強制執(zhí)行新的國家標準《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)，對燃煤電廠煙塵特別排放限值降低至20mg/Nm3;

　　2014年9月頒發(fā)的發(fā)改能源[2014]2093號文《煤電節(jié)能減排升級與改

　　造行動計劃(2014—2020年)》，提出了更嚴要求。

　　新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095-2012)。增設(shè)了PM2.5濃度限值，規(guī)定一類區(qū)的PM2.5年平均濃度限值為15μg/m3，24小時平均濃度限值為35μg/m3，二類區(qū)的PM2.5年平均濃度限值為35μg/m3，24小時平均濃度限值為75μg/m3。

　　2016年1月1日起，全國將實施該新標準。當前已在運行的電廠，普遍達不到新標準的要求，需要加快改造升級。因此，迫切需要尋找適合于中國國情的除塵新技術(shù)、新工藝。

　　一些熱電機組和大型燃煤鍋爐，采用濕式電除塵技術(shù)，已取得了超低排放成果，為“缺油、少氣、多媒炭”的能源結(jié)構(gòu)，提供了轉(zhuǎn)型升級的新思路，產(chǎn)生重大而深遠影響。

　　作為一種先進的煙氣治理技術(shù)， 濕式電除塵器已在歐洲、美國、日本等國家廣泛應(yīng)用，效果很好。國內(nèi)‘菲達’等企業(yè)自主開發(fā)的，并領(lǐng)先世界的濕式電除塵技術(shù)，已在300—1000MW的近百臺燃煤電廠取得成功應(yīng)用。達到了5mg/m3超低排放的先進水平，還可有效收集微細顆粒物(PM2.5粉塵、SO3酸霧、氣溶膠)、重金屬(Hg、As、Se、Pb、Cr)和有機污染物(多環(huán)芳烴、二惡英)等，其穩(wěn)定可靠、效率高，徹底解決了煙囪排放問題，實現(xiàn)超低排放，達到燃氣電廠排放水平，有了“一勞永逸”的效果，為燃煤電廠的生存提供了可靠的保證。

　　2 濕式電除塵器工作原理

　　2.1 濕式電除塵器的工作原理

　　金屬放電線在直流高電壓的作用下①，將其周圍氣體電離②，使粉塵或霧滴粒子表面荷電③，荷電粒子在電場力的作用下向收塵極運動④，并沉積在收塵極上⑤，水流從集塵板頂端流下，在集塵板上形成一層均勻穩(wěn)定的水膜⑥，將板上的顆粒帶走⑦。

　　因此，濕式電除塵器與干式ESP的除塵原理基本相同，都要經(jīng)歷荷電、收集和清灰三個階段，最大的區(qū)別在于清灰方式的不同，濕式電除塵器采用液體沖刷集塵極表面來進行清灰。

　　2.2 濕式除塵器技術(shù)特點

　　(1)能提供幾倍于干式電除塵器的電暈功率，適用于去除亞微米大小的顆粒，能有效收集黏性大或高比電阻粉塵;

　　(2)獨特的噴水清灰工藝能有效控制二次揚塵發(fā)生;

　　(3)利用噴水對集塵極始終保持清潔，提高單位面積的集塵效率，達到更低的排放濃度;

　　(4)無運動部件，可靠性較高，大大降低了運行維護工作;

　　(5)設(shè)備本體結(jié)構(gòu)小，設(shè)備布置緊湊，占地面積小;

　　(6)濕式電除塵技術(shù)可同時解決PM2.5微細粉塵、石膏雨和 SO3氣溶膠的排放問題，因此濕式電除塵技術(shù)是控制燃煤大氣污染物的最先進的技術(shù)之一。還可與其它煙氣治理設(shè)備相互結(jié)合多樣化設(shè)計。

　　2.3 結(jié)構(gòu)型式

　　(1)基本型式：

　　濕式靜電除塵器在結(jié)構(gòu)上有管式和板式兩種基本型式，管式靜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，管狀濕式靜電除塵器只能用于處理垂直流煙氣。板式靜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，板式濕式靜電除塵器可用于處理水平流或垂直流煙氣。

　　在相同的集塵面積時，管式靜電除塵器內(nèi)的煙氣流速可以是設(shè)計為板式除塵器的兩倍，因此在達到相同除塵效率時，管式除塵器的占地面積要遠小于板式除塵器?？裳b在濕式脫硫塔上部，適用于50MW以下小機組，組成一體化的脫硫、除塵裝置。

　　(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　濕式電除塵器是濕式靜電除塵器和水處理系統(tǒng)的有機結(jié)合體，主要由濕式電除塵器本體、陰陽極系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。其本體結(jié)構(gòu)與干式電除塵器基本相同，包括：進出口封頭、殼體、放電極及框架、絕緣子、噴嘴、管道以及灰斗等。

　　水的循環(huán)利用經(jīng)過兩個環(huán)節(jié)，一是中和除酸，二是分離固體懸浮物，使污水變成適合噴淋使用的工業(yè)用水。國產(chǎn)技術(shù)已很成熟，完全掌握了濕式電除塵器的噴淋系統(tǒng)及均勻水膜形成規(guī)律、極配、結(jié)構(gòu)、高壓供電等關(guān)鍵技術(shù)，并研發(fā)了懸浮物高效分離、水循環(huán)利用系統(tǒng)等。

　　垂直.煙氣流與WFGD整體式WESP

　　水平煙氣流獨立布置WESP圖

　　3 技術(shù)經(jīng)濟性分析

　　3.1 技術(shù)特點比較

　　3.2 經(jīng)濟性分析：降低綜合投資和運行費用，具有較好經(jīng)濟性

　　濕式電除塵技術(shù)工藝，設(shè)一電場即可，由于其終端把關(guān)的技術(shù)特點，布置在濕法脫硫前的除塵裝置，只要滿足濕法脫硫工藝要求即可，出口排放無需做到很低。這樣，既可降低前端除塵裝置的投資和運行成本，又能夠解決脫硫設(shè)備前的場地緊張問題。同時，由于濕式電除塵器運行中的噴淋作用，對煙氣中的SO2具有一定的洗滌脫除作用，可以減少濕法脫硫的投資和運行成本。

　　另外，濕式電除塵器大量減少了煙氣中的SO3，有效緩解下游煙道、煙囪的腐蝕，降低煙囪防腐成本。濕式電除塵器在實現(xiàn)粉塵超低排放，解決石膏雨、細微顆粒物(PM2.5粉塵、SO3酸霧、氣溶膠)問題的同時，具有較好經(jīng)濟性。

　　(1)成本分析

　　濕式電除塵器雖然原理和結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但因陽極和陰極線、噴嘴等接觸煙氣的部件采用耐腐蝕不銹鋼材料，成本較高。同時運行過程中除了除塵器本體消耗的電量外，還增加了循環(huán)水等的電量消耗。此外，循環(huán)水箱中添加NaOH溶液，噴嘴更換和泵的維護也增加了額外費用，因此濕式電除塵器的總運行成本也將高于干式除塵器。

　　由于濕式電除塵技術(shù)工藝具有終端把關(guān)的技術(shù)特點，可降低前端除塵裝置的投資和運行成本，以及節(jié)省一定的布置場地。

　　另外，濕式電除塵器大量減少了煙氣中的SO3，可有效緩解下游煙道、煙囪的腐蝕，降低煙道、煙囪防腐成本?；旧吓c干式電除塵器投資額相當。

　　(2)社會效益顯著

　　濕式電除塵器能實現(xiàn)粉塵超低排放、有效控制細微顆粒物(PM2.5粉塵、SO3酸霧、氣溶膠)的排放、解決“石膏雨”等難題，從長遠的經(jīng)濟效益、社會效益來看，國內(nèi)燃煤電廠濕法脫硫后增設(shè)濕式除塵器是一種很好的選擇。是完全能做到5mg/Nm3的超低排放!

　　設(shè)置WESP濕式除塵器后煙氣中污染物含量情況(mg/m3)

　　結(jié)束語

　　1.我國濕式電除塵技術(shù)發(fā)展迅速，從 2009 年著手研發(fā)至今，在短短幾年時間內(nèi)已有近百臺工程業(yè)績，并且已有燃煤電廠 1000MW 機組的合同，正蓄勢待發(fā)，大有井噴之勢。已投運濕式電除塵器的成功經(jīng)驗表明，燃煤熱電廠在濕法脫硫后增建濕式電除塵器，完全可以作為煙囪前的最后一道技術(shù)把關(guān)措施，在實現(xiàn)超低排放，能全面解決煙塵、 PM2.5、石膏雨、 SO3、汞、多種重金屬、二惡英及多環(huán)芳烴(PAHs)等多種污染物排放問題，為治理霧霾做出貢獻。

　　2.濕式電除塵器， 完全可以作為城區(qū)熱電廠污染物控制的精處理技術(shù)設(shè)備，其排放濃度能達到燃氣發(fā)電的水平，有望保證現(xiàn)有熱電無需搬遷，而實行低能耗的就近集中供熱，成為具有中國特色的燃煤分布式能源，得到生存發(fā)展。

　　3.濕式電除塵器一般與現(xiàn)有的脫硫、脫硝、除塵系統(tǒng)配合使用，不受煤種條件限制，可應(yīng)用于新建工程和改造工程。地方熱電廠在除塵改造提效工程中，可按照現(xiàn)場場地條件進行精心設(shè)計，能夠滿足改造工程場地狹小的要求。

　　濕式電除塵技術(shù)在燃煤電廠的成功應(yīng)用，猶如沖破霧霾的一縷陽光，使燃煤電廠實現(xiàn)了綜合治理超低排放，進入清潔生產(chǎn)的新時代，還我一片蔚藍天空。

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