燃煤电厂烟气湿电除尘器

湿式电除尘器（WESP）是燃煤电厂烟气深度净化的关键设备，能有效去除 PM2.5 颗粒物、SO₃酸雾等污染物，实现洁净排放。

以下是关于它的详细介绍：

工作原理

荷电：WESP 内部的阳极管与阴极线间施加数万伏直流高压，使气体电离产生正负离子。含尘、酸雾等污染物的烟气进入后，尘（雾）粒子与离子碰撞而荷电。

收集：荷电粒子在高压静电场库仑力作用下，依所带电荷正负向阴阳两极定向运动，到达两极后释放电荷并附着，实现污染物捕集。

清灰：WESP 采用定期冲洗清灰，利用水流冲刷清除极板粉尘，防止二次扬尘。

结构组成

壳体：多由耐腐蚀钢材制成，沿海电厂壳体还做防腐涂层处理，用于容纳和保护内部部件，引导烟气进出。

阳极设备：作为集尘极，形式多样，可由耐腐蚀导电材料制成，如蜂窝导电不锈钢钢管束因集尘性能好、结构稳定被广泛采用。

阴极设备：由阴极线构成，多采用 304 不锈钢材质的高效芒刺极线，产生电晕放电使气体电离，为尘粒荷电创造条件。

绝缘设备：用于隔离电极和支撑结构，防止短路，保障电场正常运行，需定期维护检测。

冲洗系统：含喷嘴、水管和水泵，向极板喷水清灰，冲洗水的水质、水压需依工况调整。

高压电源：提供数万伏直流高压，其稳定性和输出电压精准控制影响除尘效率，一些先进 WESP 采用智能高压电源，可依烟气工况自动调整。

技术优势

除尘效率高：是当前先进的 PM2.5 控制技术之一，PM2.5 排放浓度可小于 1.5 毫克 / 立方米，颗粒物排放浓度小于 10 毫克 / 立方米。

结构布置灵活：采用新型耐腐蚀复合材料，可单独布置于脱硫塔出口净气烟道处，也可布置于脱硫塔塔顶，或单独布置于电厂空地。

运行能耗低：运行时不需要连续喷入碱性水，依靠电场区收集烟气中雾滴，在收尘管束内形成溢流，达到自流清灰的目的，电耗小，阻力低小于 350 帕。

应用情况

应用背景：国家对大气污染物排放标准收紧，传统除尘设备难以满足要求，WESP 因性能卓越，成为燃煤电厂实现超低排放的理想选择。

布置方式：主要有垂直烟气流独立布置、垂直烟气流与湿法脱硫整体布置、水平烟气独立布置等方式，其中水平烟气独立布置是燃煤电厂的主流技术。

分类

湿式电除尘器在结构上有管式和板式两种基本型式，板式结构还可细分为独立垂直布置和独立水平布置。

燃煤电厂烟气湿电除尘器设计规程

一、燃煤电厂烟气湿电除尘器核心标准与适用范围

主要技术标准：

DL/T 1589-2016《湿式电除尘技术规范》：电力行业标准，规定设计、施工、调试、验收和维护要求，

适用于火电厂湿法脱硫后烟气治理

DL/T 5592-2021《燃煤电厂烟气除尘设计规程》：规定湿式电除尘器设计选型、系统设计要求，适用于 400t/h 及以上锅炉

适用工况：

脱硫后湿烟气 (温度 40-60℃，湿度> 90%) 的精细处理

超低排放改造 (颗粒物≤5mg/m³)

PM2.5、SO₃酸雾、重金属等污染物协同脱除

二、燃煤电厂烟气湿电除尘器设计基本参数规范

1. 烟气条件要求

参数 限值 说明

入口烟尘浓度 ≤30mg/m³(标态) 特殊工况≤100mg/m³

入口烟气温度 <60℃ 确保烟气为饱和状态

电场烟气流速 板式≤3.5m/s

管式≤3.0m/s 过高会降低除尘效率

均流度要求 均方根差≤0.15 需设置均流装置

2. 性能指标

除尘效率：≥99.9%(满足超低排放)

阻力损失：≤300Pa (降低风机能耗)

漏风率：≤2%(防止影响后续设备)

出口雾滴浓度：≤50mg/m³

设备寿命：≥30 年 (与机组寿命匹配)

三、燃煤电厂烟气湿电除尘器系统设计核心要求

1. 总体结构设计

基本组成：烟气系统、收集系统、排污系统和电控系统

布置方式：

立式 (下进上出)：占地小，适合场地受限项目

卧式：检修方便，适合大型机组

关键设计：

不得设置旁路烟道：确保环保设施投运率

人孔门：≥450mm×600mm (矩形)，便于检修

平台载荷：≥4kN/m²，满足检修需求

2. 电极系统设计

部件 设计要点

阳极 (集尘极) ・板式 / 蜂窝式结构

・间距 250-400mm

・材质：316L/2205 不锈钢 (耐腐蚀)

阴极 (放电极) ・采用芒刺线 / 星形线

・确保放电均匀

・材质：镍铬合金 (导电好、强度高)

极间距 同极间距偏差≤±5mm，保证电场均匀性

3. 喷淋与冲洗系统

设计原则：

喷淋方式：

连续液膜 (高粘性粉尘)

间歇冲洗 (周期 1-4h，常规粉尘)

喷嘴布置：

多层交错布置，确保极板全覆盖

采用扇形 / 雾化喷嘴，压力 0.3-0.5MPa

水量控制：

确保极板形成连续水膜而不形成大量水滴

避免过多水汽影响电场性能

4. 电气系统设计

高压电源：

输出电压：60-100kV (根据极板间距调整)

输出电流：根据处理烟气量和粉尘浓度确定

优先选用高频电源 (节能 30-50%)

安全保护：

联锁保护：人孔门与高压电源联锁，断电后才能进入

接地系统：接地电阻≤4Ω，确保人身安全

过流 / 过压保护：防止设备损坏

四、燃煤电厂烟气湿电除尘器材料选择标准

主体结构：

壳体：Q345R 钢板 + 防腐涂层 (耐受湿烟气腐蚀)

内部构件：316L/2205 不锈钢 (耐酸腐蚀)

关键部件：

喷淋管道：PPR/FRP (耐酸碱)

除雾器：玻璃钢 / 聚四氟乙烯 (耐腐蚀、耐温)

五、燃煤电厂烟气湿电除尘器辅助系统设计要点

1. 排水系统

设计要求：

坡度≥3‰，确保排水顺畅

设置水封，防止烟气泄漏

废水处理达标后回用或排放 (pH 值 6-9)

2. 控制系统

监测参数：电场电压 / 电流、进出口粉尘浓度、阻力损失、水压 / 流量、温度

控制功能：

自动调节喷淋量 (根据粉尘浓度)

火花跟踪与保护

故障报警与联锁

六、燃煤电厂烟气湿电除尘器施工与验收规范

1. 安装精度控制

项目 允许偏差

设备中心线 ≤10mm

水平度 ≤1‰

极板平面度 ≤5mm/m

阴极线直线度 ≤3mm/m

2. 调试与验收流程

调试阶段：

单机调试 (风机、水泵、高压电源)

分系统调试 (水路、电路、气路)

整体调试 (模拟工况，优化电场参数)

性能验收指标：

除尘效率≥设计值 (≥99.9%)

阻力损失≤300Pa

漏风率≤2%

出口粉尘浓度≤5mg/m³

连续稳定运行≥72h

七、燃煤电厂烟气湿电除尘器安全设计要点

防触电保护：

高压区域设置明显警示标识

所有电气设备可靠接地

操作前必须放电并验电

防腐防爆：

接触湿烟气部件全部防腐处理

系统设置防爆门 (针对特殊工况)

检修安全：

检修前：切断电源、放电、通风

内部检修必须两人以上，配备呼吸器

八、燃煤电厂烟气湿电除尘器运行维护要求

日常维护：

每日：检查电场参数、水路流量、温度

每周：清洗过滤器、检查电极清洁度

每月：全面检查设备腐蚀情况，紧固连接件

常见故障处理：

电极结垢：停机高压水冲洗 (必要时添加除垢剂)

水路堵塞：清理过滤器、检查喷嘴

电场效率下降：检查极板间距、调整高压参数

九、燃煤电厂烟气湿电除尘器设计优化建议

针对高比电阻粉尘：

可在脱硫塔出口增设 SO₃注入装置 (降低粉尘比电阻)

采用脉冲电源增强荷电效果

节能设计：

采用 "分区供电 + 间歇供电" 模式

优化喷淋控制 (根据实际负荷调整)

燃煤电厂烟气湿电除尘器总结

燃煤电厂烟气湿电除尘设计必须严格遵循 DL/T 1589-2016 和 DL/T 5592-2021 标准，重点把握以下核心：

参数匹配：入口烟尘≤30mg/m³，温度 < 60℃，确保烟气条件满足要求

结构优化：合理选择极板形式、极间距和烟气流速，保证电场效率

系统协同：喷淋、电气、排水系统设计必须相互配合，形成有机整体

材料选择：关键部位必须采用耐腐蚀材料，确保 30 年使用寿命

注：本规程适用于新建、扩建和改造的燃煤电厂湿式电除尘系统设计，实际项目还应结合具体工况和最新标准进行优化。