湿式电除尘器在燃煤电厂的应用及其对PM2.5的减排作用
燃煤电厂湿式电除尘技术
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。
湿式电除尘器详细介绍
是否已经吸收消化好？自主开发的是否积累了关 键的数据和经验，均有待验证。尽管湿式电除尘器 （WESP）技术业内并不很“陌生”，但是要做到 得体到位，还需要时间总结，积累经验。需要特别 提出的是，现在我们指的湿式电除尘器（WESP） 是安装在湿法脱硫塔后，处理夹带有大量浆体液滴， 还有气相SO3蒸汽和水形成的气溶胶的烟气。由于 对控制微粒和酸雾的要求不断提高，WESP成为最 好的选择。现指的WESP净化对象是饱和水汽，烟 气温度50℃左右，粉尘浓度低，技术难度相对较低。 如果掌握了它的基本规律，并充分发挥其潜能，在 控制细颗粒物等方面能体现良好的性价比。
握。针对WESP，它处理的是SO3雾气与烟气 水分结合形成一种带有极细微粒的酸雾。这种酸 雾的密度很高，形成空间电荷效应，严重地抑制 电晕电流，电晕闭塞的后果将导致电功率和净化 效率的下降。为了克服电晕闭塞出现，极配形式， 即收尘板和电晕板的几何形状必须组合得当，甚 至还要联系到最佳的同极间距。 要量化这个效果需要通过试验或具有相当经验。 空间电荷的量与进入WESP的浓度成正比，粒子 的尺寸愈小，气流流速愈高，空间电荷效应变大。 其结果是电晕电流显著下降，火花放电电压下降， 导致除尘性能降低，因此在把握烟气条件中各种
对喷嘴的喷射角度、喷水流量和雾滴大小都与电 极布置有关也与喷淋制度联系在一起，只有经历 过现场试验直接取得的数据才会使喷淋水量最小， 又保证电极清洁干净。 保持WESP的电极清洁至为重要。电极清洁与喷淋 系统、烟气性质及电极长度有关，WESP的电极长 度一般受到诸多因素的限制。因为喷淋的不均匀， 极板表面的几何形状缺陷（凹凸不平）等因素， 水膜在沿板面流动的过程中，由于水的表面张力 产生沟槽效应。电极愈长，沟槽效应愈明显。目 前采用的平板型或沟槽型极板长度为8-10m，筛网
湿式电除尘器在电厂运行中常见故障的分析与处理
湿式电除尘器在电厂运行中常见故障的分析与处理摘要：湿式电除尘器能去除90%以上的PM2.5细微粉尘、SO3烟雾，并能达到几乎零浊度的排放，此外还能去除汞、NH3、SO2和HCI等.探讨了湿式电除尘器在我国燃煤电厂的应用情况。
关键词：湿式电除尘器WESP;燃煤电厂;PM2.5;烟气脱硫等引言近年来随着火电装机容量不断增长，排放污染物的总量增加对大气环境造成了很大压力，为落实国家的科学发展观，新颁布的火电厂污染物排放标准(GB13223-2011)已于2012年1月1日正式实施。
随着新标准的出台，人们对细微粉尘、酸雾、重金属等污染物危害环境和身体健康的认识也更进一步提高，国家对大气污染物排放标准还会不断地提高，特别是PM2.5这种对人体健康危害极大的细微颗粒物势必会成为国家对大气污染物排放标准的控制指标。
而现有的湿法脱硫系统几乎没有去除PM2.5颗粒物的能力，对汞和SO3气溶胶等的脱除也十分有限，导致烟囱风向的下游经常出现“酸雨”、“石膏雨”等现象，或者是有长长烟尾的“蓝烟”现象。
随着工业的不断发展，这些污染物对环境造成的危害越来越严重，而现有的除尘技术仍达不到理想的效果，因此十分有必要讨究一种新的、高效去除细微粉尘、SO3酸雾、汞金属等污染物的技术来减少对环境的污染，并能够大型化地应用于工业当中。
1. WESP发展过程早在1977年全世界第一台湿式电除尘器就已应用于去除硫酸酸雾，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。
目前大部份燃煤电厂使用湿式烟气脱硫系统，也为WESP在电厂的应用创造了有利条件，所以有必要研究湿式电除尘技术，为燃煤电厂提供一个既能满足极低排放又能控制复合污染物的前瞻性可靠技术。
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细微粉尘、SO3烟雾，并能达到几乎零浊度的排放，此外还能去除汞、NH3、SO2和HCI等。
燃煤电厂PM2.5治理技术研究分析
【 关键词 】 Ｐ Ｍ ２ ． ５ ；燃煤 电厂；除尘技术；治理
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ ６ ２ １
１ ． Ｏ Ｍ２ ． ５的 危 害
文献标识 号 ：Ａ
文章编号 ：２ ３ ０ ６ — １ ４ ９ ９（ ２ ０ １ ３ ）０ ３ — ０ １ ５ ７ — ２
总数 的 ９ ０ ％以 上 ，且 表 面 往 往 富 集 煤 中 微 量 重 金 属 元 素 及 有
而 脱 除 ，对 于 收 集 尺 寸 超 过 １ Ｏ ｕ ｍ的 大 颗 粒 粉 尘 是 非 常 高 效 的 （ ＞９ ９ ． ９ ％ ）， 但 是 对 于 尺 寸 小 于 ２ ｕ ｍ的 粉 尘 ，静 电除 尘 器 的效率就会急剧下 降。对 于 ０ ． ５～ ２ １ ． ｔ ｍ的粉 尘，最差时效
砷 等 有 毒 元 素 沉 积 的 主 要 区 域 。 它 能 长 期 悬 浮 于 空 气 中 ， 不 排放 量，有着非常重大的意义 。
随着 国家标准 《 环 境空气 质量标准 》进行 第二次 公开征
易被 阻挡 ，被 吸入人 体后会直 接进入 支气管 ，干扰肺 部的气 体交 换，进入血 液循 环，损伤 肺部组 织，引发 包括哮 喘、支 气管 炎和心血 管病等 方面 的疾 病 。每个 国家都 不 同程度 地存 在着 人体暴 露于可吸 入颗粒物 的健康 风险 ，在 影响大气 能见 度 的粒子 中 ，Ｐ Ｍ ２ ． ５占有 极其 重要 的主 导地位 ，大 气灰 霾现
象主 要 是 Ｐ Ｉ ｄ ２ ． ５的 消 光 作 用 造 成 的 ， 因 此 ，Ｐ ｔ ｄ ２ ． ５对 人 体 健 康 和 大 气 环 境 质 量 的影 响非 常严 重 。 ２ ． 我国对 Ｐ Ｍ２ ． ５的研 究情 况
燃煤电厂烟气排放PM2.5的危害及解决方法的探究
燃煤电厂烟气排放PM2.5的危害及解决方法的探究摘要：PM2.5污染已成为我国突出的大气环境问题，其中，燃煤电厂是引起我国大气环境中PM2.5含量增加的主要原因之一。
本文主要探讨了燃煤电厂烟气中PM2.5的危害及解决方法。
关键词：燃煤电厂；PM2.5；危害；解决方法1引言大气颗粒物，即大气气溶胶体系中分散的各种粒子。
根据空气动力学等效直径大小，可将其分为总悬浮颗粒物（total suspended particles，TSP）、可吸入颗粒物和超细颗粒物。
TSP指的是粒径<100μm的所有颗粒物。
可吸入颗粒物是指粒径<10μm的颗粒物，用PM10表示，超细颗粒物是指粒径≤2.5μm的一类颗粒物，用PM2.5表示。
颗粒物越细即粒径越小，分散度越高，在空气中稳定性越好，越难以沉降。
PM2.5 在大气中的停留时间为7~30d，不易扩散，可以远距离传输，成为导致环境恶化的重要因素。
同时，由于PM2.5的比表面积大，表面活性强，吸附性强，很易于富集空气中的有毒重金属、酸性氧化物及有机污染物等，其对人体健康的危害远比空气动力学直径在2.5～10μm之间的粒子大。
燃煤排放PM2.5不同于来源于自然的尘土等颗粒物，通常富集各种重金属元素（如As、Se、Pb和Cr等）和PAHs、VOCs等有机污染物，煤中所含有的微量元素可在燃烧产物上进一步迁移或富集于这些细粒子上，这些多为致癌物质和基因毒性诱变物质，危害极大。
2 PM2.5的危害2.1 PM2.5对人类健康的影响目前，已知的细微颗粒物对人体健康的影响，主要包括：增加重症病和慢性病患者的死亡率；使呼吸系统、心脏系统疾病恶化；改变肺功能及其结构；.改变免疫功能；患癌率增加。
大气颗粒物对人体的危害程度主要取决于其成分、浓度和粒径。
颗粒物的成分是主要的致病因子，决定是否有害和引起何种疾病；颗粒物的浓度和暴露时间决定了吸入剂量，颗粒物的浓度越高、暴露时间越长，则危害越大。
燃煤电厂烟气中PM2.5及汞脱除技术发展与应用
要达到新标准的要求，同时还要考虑到即将实行 更严格新的标准，对除尘器应达到以下要求：
(1)烟尘排放浓度小于30mg/m3，重点地区应小于 20mg/m3； (2)对汞和PM2.5超微细粉尘有较高的脱除能力； (3)要考虑到煤种多变影响除尘器效率的重要因素 ；
(4)脱硫塔不要做除尘器使用； 上述指标不能把脱硫塔有除尘作用考虑在内，因 为新的标准要求脱硫指标也同样更严，不能再将 危害转嫁到脱硫系统[1]。
要满足以上几个苛刻条件，所以，有必要对当 前的高效除尘器作分析研究。作为今后电厂降低
PM2.5和汞排放的支持技术。
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从理论上说，电除尘器捕集效率也可以接近100％，但由于粉 尘荷电量不足或在荷电过程中互相中和、烟气流冲刷、振打清灰 二次扬尘等原因，所以，除了高、低比电阻等粉尘特性影响捕集 效率外，就是以上三种原因，其中又以如何减少二次扬尘是注重 点[2]，日本首先开发回转极板式电除尘器。我国引进这种技术在 小锅炉上应用和开发，目前已成功的用在三台300MW机组上应用 ，取得较好的效果。
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极板采用骨架蒙皮结构，轻便坚固。刷毛采用不锈钢制作， 经久耐用。链条采用标准链，运行平稳。由于转速很低(0.5
～1m/s)，极板运转时不会发生颤动，不会出现异极间距改变
。传动轴的轴承、链条、链轮等传动部件均设置在壳体之外 ，不受高温、粉尘、环境影响，实现安全稳定运行，当出现 故障易发现和检修。
由于回转扱板电除尘运行才一年多，其可靠性和稳定性 尚需进一步考验，特别在不同煤种运行情况下是否在排放浓 度和微细粉尘的收集达到新标准的要求。
燃煤电厂烟气中PM2.5及汞脱除技术发展与应用
PM10及以下的超微细粉尘，它可长期在空气中漂浮，影响大气质量和 能见度。
燃煤电厂烟气污染物超低排放技术
燃煤电厂烟气污染物超低排放技术当今社会，发展迅速，能源的消耗量也逐渐增大，煤炭加工量也随之增加，其加工利用过程中产生的污染物也是越来越多，严重影响了大气环境。
因此，要想从本质上改善这种状况，就要从根源上减少烟气污染物的排放，对排出的污染物开展处理再利用，引进先进的技术让燃煤电厂烟气处理超低排放得到本质上的提高。
1燃煤电厂烟气超低排放技术现状从雾霾来看，我国雾霾天气出现的次数越来越多，严重影响了正常工作和生活。
在我国，能源的消耗主要是煤炭,发电在很长一段时间是燃煤为主。
目前我国，相对成熟的除尘设备是静电除尘器和布袋除尘器。
关于静电除尘器，这种除尘器的使用周期比较长，维护费用也相对较低，适用性广。
静电除尘器的缺点是：其耗电量比较大、设备构造比较复杂、体积大而且对粉尘的要求高。
关于布袋式除尘器，这种设备适用性很强、效率高、运行平稳、使用范围广、后期维护容易、操作简单，并可处理温度较高的、高比电阻类型的粉尘，但布袋除尘器使用寿命会受到滤袋寿命的影响，并且这种除尘器不适合湿度大、粘性强的粉尘，尤其是要注意烟气温度，烟尘的温度一旦低于了露点温度就会结露，造成滤袋堵塞。
2燃煤电厂烟气超低排放技术探讨(1)关于湿式电除尘器的应用探讨湿式电除尘器，其使用原理是直接让水雾喷向电极、电晕区，在芒刺电极来形成一个强大的电晕场内荷电后分裂，水雾进一步雾化，在这里，电场力与荷电水雾相互碰撞拦截、吸附凝结，一起对与粉尘粒子捕集，最后粉尘粒子会在电场力驱动作用下，在集尘极被捕集到；与干式电除尘器不同的是，干式电除尘器是通过振打，让极板灰振落至灰斗，而湿式电除尘器的原理是将水喷到集尘极上，从而形成了连续水膜，利用水清灰，并没有振打装置的存在，利用流动水膜的作用来将捕获粉尘开展冲刷，冲刷至灰斗中，随水排出完成除尘。
(2)关于低低温静电除尘器的应用探讨低(低)温静电除尘技术，其原理是利用温度的降低来开展除尘。
烟气途经低温省煤器，烟气尘的温度会迅速的降低，入口处的烟气温度低于烟气露点温度。
中国燃煤电厂超低排放和节能改造的实践与启示
中国燃煤电厂超低排放和节能改造的实践与启示朱法华1,2，许月阳1，孙尊强2，孙雪丽2，王圣2(1. 国家能源集团科学技术研究院有限公司，江苏 南京 210046；2. 国电环境保护研究院有限公司，江苏 南京 210031)摘 要：与推行超低排放前的2013年相比，2019年中国火电装机容量、发电量分别增长36.7%和19.5%，但烟尘、SO 2、NO x 排放量却分别下降87.3%、88.6%、88.8%。
同期，全国火力发电行业厂用电率维持在6.01%，供电煤耗从321 g/(kW·h)下降到306.4 g/(kW·h)，相当于2019年减排CO 2约27 015万t ，是国内目前最大的15万t/年碳捕集工程的1 801倍。
为总结中国燃煤电厂超低排放和节能改造取得的重大成就，指导其他行业的污染治理及碳达峰与碳中和目标的高效经济的实现，系统研究最严排放标准、企业需求、国家重视、技术创新、经济激励政策等对燃煤电厂超低排放和节能改造成功实践的重要作用。
结果表明，燃煤电厂超低排放工程、碳捕集工程等烟气治理工程不仅投资高，而且运行费用可观。
烟气治理工程的顶层设计与持续推进是关键，技术突破和规范应用是保障，环保电价与激励政策是重点。
就超低排放而言，超低电价等经济激励政策不能因为超低排放全面完成而取消，而应进一步优化，激励超低排放工程的高效运行。
其他工业行业在推行超低排放过程中，应借鉴电力行业的成功经验，制定可行技术路线、工程技术规范、运行管理技术规范等国家环保标准，同时出台相关的经济激励政策，以确保超低排放工程建设好、运行好，真正实现减排效果。
节能改造工程完成后，其运行不仅具有一定的经济效益，而且减排CO 2的能力较大，在碳达峰与碳中和的约束条件下，燃煤电厂应优先实施节能改造工程。
在碳捕集工程能耗、成本、风险不能大幅下降的前提下，碳捕集工程不宜盲目推广。
关键词：煤电；超低排放；节能改造；碳达峰；碳中和DOI ：10.11930/j.issn.1004-9649.2021020550 引言站在收官之际回看“十三五”，中国火电行业经历了一次艰难而成功的转型，电力行业污染物排放大幅下降，在保障电力供应的同时，为中国大气环境改善做出了重要贡献。