一、當(dāng)前國內(nèi)大氣污染物治理現(xiàn)狀及新標(biāo)準(zhǔn)的頒布

目前已投產(chǎn)的燃煤電廠95%均采用電除塵器，但是為達(dá)到更低的粉塵排放值，特別對于PM2.5及以下微細(xì)粉塵的收集，現(xiàn)在的干式電除塵器必然會向更多的電場數(shù)、更大的比集塵面積的方向發(fā)展，使設(shè)備投資和運行費用大幅提高。同時常規(guī)電除塵器還存在除塵效率受粉塵的比電阻影響較大，其他污染物除去效果不明顯等弱點。

目前國內(nèi)燃煤機組基本完成了脫硫系統(tǒng)安裝，90%以上的脫硫系統(tǒng)采用石灰石－石膏濕法脫硫技術(shù)，吸收塔大量采用噴淋塔技術(shù)。在洗滌過程中，煙氣中的SO2脫除率高達(dá) 95%以上，但SO3以氣溶膠的形式隨煙氣排出。

吸收塔安裝的機械式除霧器只能去除大液滴水霧，主要針對大于20μm的大液滴和顆粒，不能去除微細(xì)的水霧、粉塵、重金屬和氣溶膠粒子等。運行過程中出口霧滴濃度一般在100mg/m3左右；煙氣中含有大量的石膏微液滴，在不設(shè)GGH時，飽和濕煙氣在煙囪周圍會產(chǎn)生顯著的白色煙羽和一定的冷凝水飄落，形成所謂“石膏雨”現(xiàn)象?！逗幽想娏Α氛J(rèn)為“石膏雨”中固體雜質(zhì)和主要成分和脫硫塔二級除霧器上層結(jié)垢相同。

國內(nèi)目前還沒有對SO3的排放進(jìn)行監(jiān)測，隨著對NOx排放要求日益嚴(yán)格，SCR將成為燃煤電廠脫硝系統(tǒng)的主流配置。但是SCR中的催化劑在催化氨與NOx反應(yīng)的同時，也將部分的SO2轉(zhuǎn)化為SO3，SO3的轉(zhuǎn)化率作為SCR的重要指標(biāo)，目前國標(biāo)中規(guī)定應(yīng)小于1%。也就是說以發(fā)熱量5600大卡含硫量1%的燃煤為例，燃燒后煙氣中SO2在2500 mg/Nm3左右，當(dāng)SO3的轉(zhuǎn)化率為1%，SO2轉(zhuǎn)化成為SO3的量為31 mg/Nm3，數(shù)倍于鍋爐省煤器出口煙氣中SO3濃度。當(dāng)煙氣溫度低于露點時，SO3以直徑亞微米級的微液滴形式存在，而靜電除塵和濕法脫硫系統(tǒng)對于直徑小于1μm的顆粒去除率較低，無法有效脫除SO3微液滴。

新標(biāo)準(zhǔn)中對汞及汞氧化物的排放也做出要求，但國內(nèi)對煙氣中汞的脫除還處在研究起步階段，脫除工藝和方法還都不成熟。而國外采用的活性炭吸附法，其成本高昂，限制了大規(guī)模使用。

新頒布的火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2011)于20 1月1日正式實施。自20 1月1日起，新建火力發(fā)電鍋爐機組污染物排放要求：粉塵濃度≤30 mg/Nm3；SO2濃度≤100 mg/Nm3；NOx濃度≤100 mg/Nm3；汞及其化合物≤0.03 mg/Nm3。自20 7月1日起，現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐機組污染物排放要求：粉塵濃度≤30 mg/Nm3；SO2濃度≤200 mg/Nm3；NOx濃度≤100 mg/Nm3；汞及其化合物≤0.03 mg/Nm3。對重點控制地區(qū)的燃煤機組污染物排放要求大幅提高：粉塵濃度≤20 mg/Nm3；SO2濃度≤50 mg/Nm3；NOx濃度≤100 mg/Nm3；汞及其化合物≤0.03 mg/Nm3。新建機組必須根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計和建設(shè)，使用新辦法、新工藝全面降低污染物排放水平。

二、大氣污染物治理的“終端設(shè)備”

2011年1月24日，國家工業(yè)和信息化部、科學(xué)技術(shù)部發(fā)布了工信部聯(lián)節(jié)【2011】54號文件，即關(guān)于發(fā)布《國家鼓勵發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄（2011年版）》的通告。國家工信部和科技部提出的【2011】54號文件，將提高電除塵器的性能關(guān)鍵技術(shù)及其技術(shù)指標(biāo)，分為煙氣濕式脫硫前后兩種工況。

1、改進(jìn)本體極配形式、振打方式；研發(fā)電除塵器電源、煙氣調(diào)質(zhì)、移動電極、煙道聚合器、多復(fù)式雙區(qū)電除塵技術(shù)，實現(xiàn)對困難煤種粉塵的有效收集。以上是【2011】54號文件對如何提高均是對煙氣濕式脫硫前的干式除塵器的效果的指導(dǎo)性意見。對于煙氣濕式脫硫后存在的石膏雨和SO3氣溶膠，重金屬等復(fù)合污染物均不起作用。布袋除塵器（包括電袋除塵器）也同樣是屬于煙氣濕式脫硫前的干式除塵器的一類除塵器。

2、通過濕式靜電除塵器的結(jié)構(gòu)研究、除塵工藝的優(yōu)化，攻克電極腐蝕、集塵極水膜均布、優(yōu)化供電等難題，可有效控制微細(xì)粉塵、SO3酸霧、氣溶膠、重金屬和二噁英等復(fù)合污染物。這是【2011】54號文件針對濕式工藝比如濕式脫硫后電除塵器的指導(dǎo)性意見。

濕式靜電除塵器 早在1907年開始應(yīng)用于硫酸和冶金工業(yè)生產(chǎn)中。在1986年后國外燃煤電廠也開始采用濕式靜電除塵器去除煙氣中微細(xì)粉塵和酸霧等污染物，根據(jù)國外濕式靜電除塵器的研究和應(yīng)用表明，在濕法脫硫系統(tǒng)后布置濕式靜電除塵器可以有效地去除煙氣中的PM2.5粉塵、SO3和汞及其氧化物等污染物，排放煙氣中粉塵濃度長期保持在2-5 mg/Nm3水平。

目前，南源公司已與浙江六橫電廠簽訂了2X1000MW燃煤發(fā)電機組濕式靜電除塵器技術(shù)協(xié)議。在浙能六橫電廠新建工程2×1000MW機組配套的濕法脫硫系統(tǒng)后應(yīng)用一電場濕式靜電除塵器可以達(dá)到≥70%的霧滴去除效率、≥70%的粉塵去除效率（PM2.5除塵效率≥70%），并且能夠有效地去除煙氣中SO3微液滴，很好地消除濕法脫硫系統(tǒng)所產(chǎn)生的石膏雨問題。

三、濕式靜電除塵器

靜電除塵器的除塵過程可分為四個階段：氣體的電離；粉塵獲得電子而荷電；荷電粉塵向集塵極移動；清除集塵極上的粉塵。濕式靜電除塵器的工作原理和干式靜電除塵器的基本相同，只是清除集塵極上粉塵的方式不同。

1、 濕式靜電除塵器工作原理

將水霧噴向放電極和電暈區(qū)，水霧在針刺電極形成的強大的電暈場內(nèi)荷電，電場力、荷電水霧的碰撞攔截、吸附凝并，共同對粉塵粒子起捕集作用， 終粉塵粒子在電場力的驅(qū)動下到達(dá)集塵極而被捕集。水在集塵極上形成連續(xù)的水膜，將捕獲的粉塵沖刷到灰斗中隨水排出。原理圖如下：

2、濕式靜電除塵器與干式靜電除塵器比較

3、濕式靜電除塵器優(yōu)缺點

1）主要優(yōu)點：

l 濕式靜電除塵器在日本用于燃煤電廠已有30年以上。日本中部電力碧南電廠五臺機組，將濕式靜電除塵器布置在濕式脫硫系統(tǒng)后，其排放濃度長期穩(wěn)定在2-5 mg/Nm3，遠(yuǎn)低于日本國家標(biāo)準(zhǔn)和新國標(biāo)的要求，表明濕式靜電除塵器能高效地除去煙氣中的粉塵和石膏雨微液滴。

濕式靜電除塵器沖洗水對煙氣有洗滌作用，可除去煙氣中部分SO3微液滴，沖洗水中必須加入堿液（NaOH）以中和水中酸性，表明部分SO3液滴被捕獲后進(jìn)入水中。

濕式靜電除塵器布置在濕法脫硫后，脫硫后的飽和煙氣中攜帶部分水滴，在通過高壓電場時也可捕獲并被水沖洗走，這樣可降低煙氣中總的攜帶水量，減小石膏雨形成的幾率。

從日本電廠運行情況來看，濕式靜電除塵器可以將進(jìn)口粉塵濃度從17.5mg/Nm3降到5 mg/Nm3，這些粉塵主要是PM2.5范圍內(nèi)的微塵。表明濕式靜電除塵器可有效地除去PM2.5微塵。

1000MW機組的濕式靜電除塵器的結(jié)構(gòu)一般為雙室一個電場，每臺爐有4個整流變。同極間距為300mm，變壓器額定電壓為55kV。因此，濕式靜電除塵器的功耗相對較低。

2）主要缺點：

濕式靜電除塵器需要工業(yè)水作為沖洗水，系統(tǒng)采用閉式循環(huán)，不斷補入原水，排出灰水，灰水回用到脫硫系統(tǒng)作為補充水，正常情況下，不會影響脫硫系統(tǒng)的水平衡。但在脫硫系統(tǒng)水量要求降低時，需調(diào)節(jié)除塵器的補水量。

濕式靜電除塵器布置在脫硫系統(tǒng)后，占地面積不大，對于新建機組對總平面布置的影響不明顯。但是對于已投產(chǎn)的老機組可供改造有場地有限，在場地布置上將是一個主要問題。

濕式靜電除塵器在北美和日本已有多套應(yīng)用業(yè)績，但在大型燃煤機組上應(yīng)用業(yè)績不多。

濕式靜電除塵器雖然原理和結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但是因集塵板和針刺線、噴嘴等接觸煙氣的部件采用耐腐蝕不銹鋼材料，且尚未大規(guī)模投入生產(chǎn)，所以單個產(chǎn)品的技術(shù)成本較高，設(shè)備投資費用要高于干式靜電除塵器。

雖然濕式靜電除塵器布置在脫硫系統(tǒng)后，需要占用專門的場地進(jìn)行布置，增加了爐后設(shè)備和煙道的投資費用。在運行成本上，濕式靜電除塵器在除塵電場上消耗電量外，輔助水循環(huán)系統(tǒng)也將消耗部分電量，同時水中加的NaOH增加運行成本。但是因濕式靜電除塵器可高效地除去煙氣中多種污染物，為滿足今后日益嚴(yán)格的污染物減排要求，提供了一個相對成熟可靠的技術(shù)，也可取得良好的社會效益。

四、濕式靜電除塵器技術(shù)的引進(jìn)推廣

2011年6月至今，南源公司已為引進(jìn)濕式靜電除塵器技術(shù)做了大量的工作，多次邀請日立公司技術(shù)人員來華，與浙能集團(tuán)、國華集團(tuán)、浙江電力設(shè)計院和華東電力設(shè)計院就濕式靜電除塵器技術(shù)進(jìn)行了多次交流。2011年11月份，南源公司組織浙能、華東設(shè)計院的有關(guān)人員赴日本考察濕式靜電除塵器的應(yīng)用情況。

20 5月8日，環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司在京組織召開浙江南源環(huán)境工程技術(shù)有限公司濕式靜電除塵器技術(shù)專家評審會。在聽取南源公司關(guān)于濕式靜電除塵器技術(shù)匯報后，與會專家肯定南源公司為引進(jìn)消化日立公司濕式靜電除塵器技術(shù)所做努力以及對大氣污染防治所起表率作用，同時建議南源公司加強技術(shù)儲備、消化吸收、市場拓展等方面工作， 后與會專家一致認(rèn)為：濕式靜電除塵器技術(shù)在國際上是一項專有技術(shù)，是國內(nèi)大氣污染防治急需的，鼓勵進(jìn)行試點應(yīng)用；當(dāng)本技術(shù)在國內(nèi)具有應(yīng)用業(yè)績并取得良好效果以后，可推薦列入兩個目錄進(jìn)行推廣。

20 6月11日，浙江省環(huán)保廳在杭州組織召開浙江省能源集團(tuán)有限公司所屬六橫電廠新建工程2×1000MW燃煤發(fā)電機組應(yīng)用“濕式靜電除塵器”方案論證會。會議聽取技術(shù)引進(jìn)及項目實施方浙江南源環(huán)境工程技術(shù)有限公司的匯報，經(jīng)質(zhì)詢和討論，形成以下意見：

1、在脫硫裝置后采用濕式靜電除塵器非常必要；

2、提出的六橫電廠2×1000MW機組初步方案可行，符合污染物控制技術(shù)的發(fā)展趨勢；

3、濕式靜電除塵器運行穩(wěn)定可靠，技術(shù)成熟，并且該技術(shù)在國際上是一項專有技術(shù)，在我國具有應(yīng)用推廣價值，建議加快技術(shù)引進(jìn)、消化吸收并進(jìn)行創(chuàng)新，推進(jìn)國產(chǎn)化進(jìn)程，降低成本。

根據(jù)方案論證會議精神，南源公司正積極努力地進(jìn)行國內(nèi)一1000MW機組濕式靜電除塵器工程實施，并按照與會專家的要求做好今后的濕式靜電除塵器技術(shù)引進(jìn)、消化吸收工作，爭取早日實現(xiàn)國產(chǎn)化，降低成本。