WESP在结构上有管式和板式两种基本型式。相同 的集尘面积设计条件下，管式静电除尘器内的烟气流速 是板式除尘器的2倍，因此在达到相同除尘效率时，管 式除尘器的占地面积要远小于板式除尘器，可装在湿式 脱硫塔的上部，可适用于50MW以下小机组，组成一体 化的脱硫、除尘装置。 2.3.2 按阳极板材料分类
（3）垂直烟气流与WFGD整体式布置。这种方式将 WESP集成布置于吸收塔顶部（也称顶置WESP），可替 代机械除雾器；占地面积小，减小了内部连接管道、支 撑结构、土建等，且简化了冲洗水收集、存储、工艺系 统，因此成本和运行费用也是最低的，是近年来最常用 的布置形式。更适用于小型机组、处理烟气量少、除尘 效率要求不太高的场合。
清灰刷
脉冲喷吹
水冲洗
平均阻力损失 （Pa）
200～300
200～300 800～1500
200～300
维护及检修
消耗品少、维 护容易。需停 炉检修。
运动部件多， 维护费较高， 需停炉检修。
滤袋需更换、 维护费用高。 但能在线分室 检修。
没有运动部 件，容易保养。 但需耗水。
安全性
对烟气温度影 响及烟气成分 不敏感。
（年）
图2 近年PM2.5及WESP中文文章发表数量
我国燃煤电厂湿式除尘技术发展较晚，目前WESP呈 现不同的技术流派（如表3）。
神华国华舟山电厂4#炉350MW机组的WESP于2014年 6月并网成功，出口烟尘浓度为2.55mg/Nm3，SO2为2.8mg/Nm3， NOx为20.5mg/Nm3，实现了“超洁净排放”目标，这也是 国内电厂首台（套）WESP的成功应用项目[13]。
（1）对于亚微米大小的颗粒，包括微细颗粒物 （PM2.5粉尘）、SO3酸雾、重金属（汞等）都有较好的 收集性能。
（2）收尘性能与粉尘特性无关，对黏性大或高比 电阻粉尘能有效收集，同时也适用于处理高湿的烟气。
（3）流动水膜清灰，避免反电晕现象，抑制二次扬 尘。可靠性较高。
（4）电除尘器内的电场气流速度较高，灰斗倾斜角 减小，设备布置更紧凑。
关键词：湿式静电除尘（WESP）；湿法烟气脱硫（WFGD）；超净排放；细颗粒物；石膏雨；SO3 中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2016）06-0055-04
1 引言
三部委联合印发的《全面实施燃煤电厂超低排放和 节能改造工作方案》的主要目标是：到2020年，全国所 有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放，即在基 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、50mg/m3。多地超低排放的烟尘指 标甚至为5mg/m3。
为实现超低排放，脱硝首先采用先进的低氮燃烧技 术，然后在原有的SCR脱硝基础上，增加SCR催化剂的 填装层数或催化剂的体积，改造工程多将原有的2+1层 催化剂直接更改为3层全部填装，部分电厂采用3+1层 SCR催化剂，改造后系统的脱硝效率可达到85%～90%。 脱硫新技术主要有双循环技术、单塔双区技术、托盘塔 技术、增加喷淋层等。上述技术都是在常规湿法技术上 的改进和创新[1]。
对烟气温度 影响及烟气 成分不敏感。
高温烟气虽可 外排，但滤袋 受到影响。
需在饱和温度 下运行。
锅炉点火的 燃料限制
油 类 和 煤 燃 油 类 和 煤 燃 不能使用油类 油 类 和 煤 燃 料，在启动时 料，在启动时 燃料。启动需 料，在启动时 都可以使用。 都可以使用。 用旁路烟道。 都可以使用。
Communication Platform
交流平台
湿式静电除尘技术的发展及应用
张传波
（中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176）
摘 要：湿式静电除尘（WESP）广泛应用于冶金、化工等领域，用于处理酸雾烟雨及细颗粒物等。20 世纪80年代美国首先将其引入电厂后，WESP与湿法烟气脱硫（WFGD）联用技术在欧洲、美国、日本等发达 地区和国家得到推广。由于WFGD对细颗粒物、气溶胶、SO3、水雾、Hg等去除效率不高，容易出现烟囱雨、 蓝烟等现象；随着排放标准的趋严，近年来WESP在电厂迅速得到了应用推广，并向烧结市场延伸。
目前，我国火电行业已基本实现了全部烟气的脱硫 与脱硝[2]。98%的火电机组和90%以上球团均采用湿法 脱硫工艺。300MW以上火力发电厂机组超过90%采用石 灰石-石膏湿法烟气脱硫技术[3]。
由于环保排放标准的趋严（见表1），湿法脱硫存 在的短板（颗粒物/PM2.5去除率不高，存在“烟囱雨”现 象，SO3去除率不足50%，产生酸雾、气溶胶、蓝烟，汞
主要应用于硫酸、冶金和垃圾焚烧等行业。1987年首次 应用于燃煤电厂，作为末端净化设备，绝大部分用于燃 油机组的污染控制，少量用于燃煤机组[6]。据不完全统 计，已有100余套不同类型的WESP应用于美国、欧洲及 日本的电厂[7]，主要作为大气复合污染物控制系统的最 终精处理技术装备，用于去除WFGD无法收集的酸雾、 控制PM2.5微细颗粒物及解决烟气排放浊度问题。
煤种变化，排 放都可达标， 能清除部分 PM2.5、汞，但 布袋发生破损 的时候，性能 会急剧下降。
不受燃料、灰 分的影响，能 保证出口低浓 度，同时有效 控 制 P M 2.5、 SO3酸雾、气溶 胶、汞、二 英等复合污染 物。
最小排放浓度 （mg/m3）
100
30～80
20～50
＜10
清灰方式
振打
国内相关机构及科研院所通过自主研发或引进技
CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 2016.6
通过比较可知，在如下情况可选用WESP技术： （1）要求烟尘排放浓度低于特别排放限值或要求更 低排放（如≤5mg/m3），且对SO3浓度、雾滴浓度、PM2.5 浓度有较严要求时； （2）除尘设备改造难度大或费用很高、原除尘设 备不改造也不影响脱硫系统安全运行，且场地允许时； （3）湿法脱硫后烟尘浓度增加，导致排放超标，且 湿法脱硫系统较难改造时。 3.2 燃煤电厂湿法脱硫+湿式电除尘器典型系统布置 （如图1）
（5）电场空间的水雾对细微粉尘和有害气体有捕集 作用。水雾在一定程度上提高了电场特性，增大粉尘特 别是微细粉尘荷电量，进一步提高除尘效率。 2.2.2 缺点
湿式电除尘器需选用耐腐蚀性强的高等级不锈钢作 为电极材料，烟气流速较低，设备体积庞大、工程造价 偏高等，都是制约该技术推广的重要因素。 2.3 湿式电除尘器的类型 2.3.1 基本型式
根据收尘阳极板的不同材质，WESP分为金属收尘 极WESP、柔性收尘极WESP和导电玻璃钢收尘极WESP 3种。其中，金属极板WESP为国外燃煤机组应用的主流 技术[4]，在国内市场占主导地位，其技术成熟，基建投 资较低。但该技术水耗、碱耗等运行费用较高。 2.3.3 布置形式
目前投入应用的WESP的工程设计形式为： （1）垂直烟气流独立布置。适用于化工、冶金行业； （2）水平烟气流独立布置。适用于中大型或超大 型机组，处理烟气量大、除尘效率要求高的场合，是目 前国外燃煤电厂主流技术；
在欧洲，WESP技术的应用领域很广泛。大部分 WESP应用在化工、冶金等行业，用于处理酸雾烟雨及 细颗粒物。欧洲地区燃煤火电机组相对较少，因此大型 火电机组WESP应用业绩不多[8]。
日本的WESP技术起步较早，已经有30多年的应用经 验，工程应用相对成熟，其中以日立与三菱重工公司为 代表。仅三菱重工就有33台/套应用于电厂。1997年三菱 制造的一套WESP装置安装于Werndorf电厂2#锅炉，这是 欧洲电厂第一套安装于WFGD后的WESP装置，该装置至 今运行良好[9]。日本碧南电厂5 台/套WESP投产20年来， 烟尘排放浓度长期保持在2～5mg/m3的水平，并且WESP 本体和内部构件均未发生严重腐蚀。
3 湿式静电除尘器的发展与应用 3.1 适用范围
目前，市场上常见的几种除尘器特点见表2。
表2 四类除尘技术特点比较[5]
项目
常规干式 电除尘器
旋转电极式 袋式或电袋 电除尘器 复合除尘器
湿式 电除尘器
除尘性能
受燃料、灰分 的影响，对设 计煤种可以保 证排放达标， 但无法控制复 合污染物。
煤种变化， 粉尘排放都 可达标，能 清除部分 PM2.5、汞。
美国在湿式电除尘方面研究也较早，与日本不同的 是，美国应用较多的是垂直烟气流独立设计及与WFGD 的整体式设计[10]。美国Bruce Mansfield电厂、AES Deepwater电厂、日本碧南等多家电厂的测试报告表明，WESP 对PM2.5的去除效率均可高于90％，粉尘排放浓度可低于 5mg/Nm3，酸雾的去除率可超过90%，烟气浊度降低到 10%以下。 3.4 国内湿式电除尘器应用概况
3.4.1 传统领域 我国在WESP技术研究方面起步较晚，最早主要是
硫酸和冶金工业（钢厂的煤气净化除尘系统）应用了一 些中小型的湿式电除尘器[10]。钢铁企业煤气用湿式电除
PM2.5年发表文章数量（篇） WESP年发表文章数量（篇）
尘标准JB/T 6409-1992及JB/T 6409-2008分别针对管型和 卧式湿式电除尘器进行了描述，处理煤气量分别为5000~ 5万Nm3/h和5000~10万Nm3/h，出口含尘浓度≤10mg/Nm3。 国内企业在冶金领域的WESP工程业绩颇多，用于除尘净 化进入煤气压缩机前的高炉、转炉、焦炉煤气。 3.4.2 电厂
设备
（河北）钢铁工业大气污染 40 物排放标准
（DB 13/2169—2015）
烧结机头、
颗粒物/ 球团焙烧
50
烟尘
设备
（mg/m3） 烧结机头、
球团焙烧
30
设备
Байду номын сангаас
钢铁烧结、球团工业大气污 40 染物排放标准
（GB 28662-2012）
山东省钢铁工业污染物排 30
放标准（DB37 990-2013）