湿式静电除尘器可以降低粉尘、液滴和重金属的排放浓度，是目前实现烟尘达标排放的最佳选择方案之一。目前立式湿式电除尘采用顺流式布置时，收集的液滴存在被烟气夹带的风险。为了消除液滴夹带对最终液滴和粉尘脱除率的影响，本装置在湿式电除尘器阳极下方安装了液滴拦截装置。经过测试，效果明显，可在湿式电除尘器的优化设计中推广应用。

1 前言

2014年三部委颁布了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(发改能源[2014]2093号)文件，要求重点推进燃煤电厂的环保达标改造，鼓励执行超低排放标准，即基准氧含量 6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50 mg/Nm3)。各地方相继出台地方的节能减排计划，部分地区要求烟尘强制执行5 mg/Nm3的排放标准。为了满足国家最新的火电厂烟尘超低排放标准，国内火电厂都需要进行除尘改造。

由于干式电除尘器对高比电阻粉尘和微细粉尘去除效率低，脱硫系统存在浆液夹带、SO3和Hg脱除效率低等问题，因此在脱硫后增设湿式电除尘器成为目前实现烟尘超低排放和多污染物协同治理最可靠的技术之一[2-4]。目前应用较多的湿式电除尘器技术一般根据阳极材质可分为三大类：柔性电极湿式电除尘器;导电玻璃钢湿式电除尘器;不锈钢湿式电除尘器。

其中导电玻璃钢湿式电除尘器由于防腐性能优越、重量轻、使用寿命长、无需连续冲洗和复杂的水系统等诸多优势，是目前应用业绩最多的类型。本次在北仑电厂1000MW机组中采用的立式导电玻璃钢湿式电除尘器，由于实际场地条件、阻力等原因，采用顺流式布置方式。

由于收集的液滴和烟尘下落过程中，可能存在随着气流被带走的风险，因此在湿式电除尘器阳极模块下方安装液滴拦截装置，消除液滴被夹带的风险，降低湿式电除尘器出口烟尘和液滴浓度。该技术完善和改进了顺流式立式湿式电除尘器技术，对湿式电除尘技术的优化和改进提供了一种思路，该技术的成功应用积累了宝贵的数据和经验。

2 项目概况

国电北仑发电有限公司#6、#7炉(1000MW)燃煤发电机组配2台三室五电场电除尘器(比集尘面积为102.67m2/m3/s)，尾部配置单塔双循环石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统，无GGH。为了实现烟尘超低排放，脱硫后增设立式导电玻璃钢湿式电除尘器，实现烟囱出口烟尘排放≤4.5mg/Nm3，液滴排放≤10mg/Nm3，并解决“石膏雨”问题。

3 设计参数与系统构成

北仑电厂1000MW机组中采用的导电玻璃钢湿式电除尘器布置在湿法脱硫设施尾部。烟气采用上进下出的顺流式布置方式，液滴拦截装置布置于湿式电除尘器阴极下部框架下方。液滴拦截装置可以有效防止收集的烟尘和液滴在下落过程中被再次带走。

3.1 设计参数

电厂设计煤种为晋北烟煤、校核煤种为晋北烟煤和神华东胜煤，实际掺烧印尼、南非等海外煤，本次改造燃煤仍按原设计煤质考虑，煤质分析如表1所示。

根据上述煤种以及摸底测试中锅炉、电除尘器等装置的实际运行参数，最终确定了湿式电除尘装置的主要设计参数，具体参数见表2。

3.2 系统构成

考虑到实际场地等客观因素的限制，本项目的湿式电除尘器的结构布置如图1所示，采取烟气下进上出的方式。本项目的湿式电除尘器采用立式导电玻璃钢湿式电除尘技术。

湿式电除尘系统由壳体、导流整流装置、阳极装置、阴极装置、冲洗装置、液滴拦截装置和供电电源等部分组成。

1、导流装置：在入口联箱前进行初次气流分配;烟气进入联箱后再次进行气流分布，经过两层烟气气流分布板后使其均匀进入湿除内部。

2、阴极装置：考虑到是在湿烟气环境下工作，具有易结露、腐蚀等特点。本项目中极线采用钛合金锯齿线。

3、阳极装置：阳极装置采用蜂窝状导电玻璃钢。该技术有以下特点：重量轻，耐腐蚀性能强、加工工艺简单成熟、不需要连续喷淋系统和复杂的水处理系统。本次采用共计48个模块，极间距为306mm，阳极有效长度为5m。

4、冲洗系统：湿式电除尘器内设一层冲洗管网，同时对阴极阳极进行冲洗。每天冲洗1次，每分区冲洗时间为2分钟，8个供电分区总冲洗时间为16分钟。冲洗时小分区需降压供电或断电。

5、电源系统：本装置分8个区进行供电，供电电源采用三相高频高压整流电源。分区供电可以预防事故等突发事件，以增强系统的可靠性。

6、防腐措施：本项目湿式静电除尘器进、出口烟道及壳体采用玻璃钢材质，阴极大梁采用碳钢+衬预硫化丁基橡胶防腐，阴极上框架其余部分全部采用2205钢制作。烟道采用玻璃鳞片防腐。

7、供排水系统：供水系统主要对喷淋冲洗系统提供冲洗工艺水，冲洗水由脱硫吸收塔除雾器冲洗泵出口母管引接一路水管。排水系统是将收集的废水排进脱硫地坑，参加循环，无需额外设废水处理系统。

4 性能测试结果与分析

测试中主要测量仪器如下：自动烟尘测试仪(崂应3012H)、PM2.5采集系统(PMS-410)、原子吸收分光光度计(AA800)、S形皮托管、电子天平(BS224S和CPA225D)、空盒气压表(DYM3)等。

除尘效率采用毕托管平行采样法、除尘器阻力烟道压力平衡法。烟尘采样是烟气分析仪连接好管路，将烘干称重后的采样头及滤膜装入采样枪，确定采样时间后将采样枪插入烟道逐点对烟尘进行采样。

PM2.5采用DekatiPM-10冲击器测量质量浓度，颗粒物粒径分布是通过称量冲击到各平板上的颗粒物质量确定的。

SO3测试按照GB/T 21508-2008 燃煤烟气脱硫设备性能测试方法附录C进行。用专用的气体采样系统对烟道气进行等速采样，用吸收瓶对S03进行控制冷凝，取样后，用去离子水冲洗过滤器和吸收瓶得到含有SO42-的溶液，分析此溶液中SO42-含量并换算到烟气中SO3的浓度。

液滴含量测试方法对烟气系统浆液液滴进行采样，液滴捕集器中Mg2+浓度用原子吸收分光光度计测定，再采集吸收塔浆液分析其Mg2+浓度和浆液含固量，计算出烟气中浆液液滴浓度。

主要测试数据根据实际情况进行了不少于三次的采样，进行对比分析、减少单次测试的误差。

在测试期间，#6机组锅炉负荷稳定在969～971MW，#7机组锅炉稳定在999～1000MW，最大波动幅度没有超过±5%。期间煤质基本不变，燃煤煤质分析见表1。#6机组湿式电除尘器运行二次电压控制在40.5KV到43.1KV之间，二次电流控制在1973到1991mA之间。#7机组湿式电除尘器运行二次电压控制在42KV到44.8KV之间，二次电流控制在1970到1991mA之间。测试数据如表3和表4所示：

从表3中可以看出，此时吸收塔运行状况很好，出口粉尘浓度普遍在13mg/Nm3左右，粉尘微细颗粒物比重会很高(PM2.5占比约40%左右)，对湿式电除尘器的除尘除雾效率有很大影响。测试显示湿式电除尘的效率达到80%左右，说明湿式电除尘器的运行效果很好。如入口浓度在20～30mg/Nm3之间时，效率会更高。

#6机组PM2.5入口浓度在4.08～5.3 mg/Nm3之间，PM2.5脱除效率也达到80%左右。#7机组没有测试入口PM2.5的浓度，出口PM2.5浓度比#6机组波动大。

由于燃煤硫分较低(0.76～1.06%)、单塔双循环吸收塔设计和运行优良，因此湿式电除尘器入口SO3浓度很低，在6.1～16.3 mg/Nm3之间，#6湿式电除尘入口浓度明显比#7机组高60%左右。由于SO3浓度很低， SO3脱除效率与浓度的关系很敏感，测量误差也会产生明显的影响。由于入口SO3浓度低，仅16 mg/Nm3左右(远低于设计的41.3 mg/Nm3)，因此本次测试的SO3脱除效率在60%左右低于设计值，经过修正系数修正后可达到75%以上。

湿式电除尘器入口液滴22～44 mg/Nm3之间，说明脱硫除雾器效果运行状况很好。经过湿式电除尘器，液滴的脱除效率可达到60%到92%。效率差别较大可能与浓度低时测量误差大有关系。

由于收集到的烟尘、SO3、液滴、PM2.5都是以液体的形式从阳极上顺流脱落，因此液滴拦截装置通过流场优化、液滴收集等方式有效防止二次夹带，进而提高。从上述数据可以看出，含液滴拦截功能的湿式电除尘器对烟尘、SO3、液滴、PM2.5的脱除效率很高。由于污染物浓度低，受到采样准确性和可靠性、现有测试技术的准确性等多种因素限制，液滴、PM2.5、SO3等数据在多次测量中存在一定的波动。但该装置不能直接退出，因此具体的提效效果难以直接测得。

5 结论

为了降低湿式电除尘器液滴夹带的影响，提高湿式静电除尘器对烟尘、液滴、SO3等污染物的脱除效率。本工程在湿式电除尘器阳极下方安装了液滴拦截装置，同时采用窄极间距、高电压大电流的电源。经过测试，尽管入口污染物浓度很低，但烟尘、液滴、SO3等污染物的脱除效率仍然很高，提效效果明显。

目前已经运行半年时间，没有发生结垢和腐蚀迹象，液滴拦截湿式电除尘器的除尘效率也很高。该项技术具有很广阔的推广前景，特别是对水资源节约要求更高的地区。