阿壩濕式電除塵器

四種濕式電除塵器的對比分析

濕式靜電除塵器作為目前燃煤電廠污染物控制的精處理設備，在國內已受到了廣泛重視，并逐步得到推廣和使用。本文介紹了目前使用中的靜電除塵器(金屬極板濕式電除塵器、導電玻璃鋼極板濕式電除塵器、柔性極板濕式電除塵器、徑流濕式電除塵器)的技術特點和主要參數，為燃煤機組超低排放改造加裝濕式靜電除塵器提供參考。

1、引言(yan)進入新世(shi)紀，隨著我國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量仍在不斷增長(chang)。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保(bao)信息》推算，2015年，我國新增火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容(rong)量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)(ji)容(rong)量約為3億(yi)kW。火電廠的(de)快速發展導致(zhi)了大氣環(huan)境的(de)污(wu)染并引發了公共環(huan)境及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力(li)推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤發電的基數較大(da)，火(huo)電廠(chang)仍將是大(da)氣(qi)污染物的主(zhu)要(yao)排放(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)強(qiang)度(du)的主(zhu)要(yao)措施就是制(zhi)定和實施更加(jia)嚴格的排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物控制(zhi)(zhi)的精處(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)設備，其處(chu)(chu)理(li)(li)對象為(wei)含大量游離水(shui)的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害(hai)氣(qi)體(ti)，并(bing)可有效控制(zhi)(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電除塵(chen)器技(ji)(ji)術(shu)，并(bing)從性能、可靠性及除塵(chen)效果等方面進行比較。

2、濕式電除塵器簡介濕式電除塵器(簡稱WESP)，與干式電除塵器的除塵原理基本相同，先依靠高壓電暈放電使得粉塵荷電，荷電后的粉塵在電場力的作用下到達集塵板(或集塵管)，再采用沖洗方式，使粉塵隨著沖刷液的流動而。在(zai)(zai)(zai)目前的濕(shi)除技術中，主要差別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極板(ban)材(cai)(cai)質(zhi)的選(xuan)取(qu)及(ji)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術。根據陽(yang)(yang)極材(cai)(cai)質(zhi)的不(bu)同(tong)，主要分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式電除塵(chen)器、導電玻璃鋼電極濕(shi)式電除塵(chen)器、柔性電極濕(shi)式電除塵(chen)器;根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(即水(shui)膜(mo)(mo)的形(xing)成原理)不(bu)同(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)(mo)自(zi)(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗(xi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷(duan)噴(pen)淋，靠煙氣中的水(shui)汽(qi)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)極表(biao)(biao)面(mian)自(zi)(zi)凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)極表(biao)(biao)面(mian)形(xing)成水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電除(chu)塵器性(xing)能(neng)對比3.1、金屬電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代，為應對地(di)方環保(bao)法規提出的對煙(yan)塵排(pai)放控(kong)制的要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成濕式電除(chu)塵器，用(yong)于燃煤電廠(chang)的煙(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制(zhi)要(yao)求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器。目前(qian)我國(guo)通(tong)(tong)過(guo)引進技術并優化(hua)設計，已掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器的技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置(zhi)(zhi)，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平行(xing)于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布置(zhi)(zhi)，金屬極(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)(tuo)硫系統(tong)出(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較高(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)下(xia)(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器存在的問(wen)題如(ru)下(xia)：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要形(xing)成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維(wei)護(hu)(hu)(hu)有嚴(yan)格的(de)要求(qiu)，更(geng)換時難度較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用316L，需要通過水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)(hu)出現失(shi)效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚(shen)至(zhi)喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)效率。3)清灰方式(shi)(shi)采用在(zai)線單線連續噴(pen)淋工藝，需要設(she)置專門的(de)水(shui)(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循(xun)環使用，這種清灰方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消(xiao)耗較(jiao)大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能要求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業發布的(de)環境(jing)監測報告顯示，金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等(deng)都采用了金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器。

3.2、導電玻璃鋼濕式電除塵器導電玻璃鋼濕式電除塵技術來源于化工行業的濕式電除霧器，在化工、煤氣凈化等領域已經有幾十年的應用歷史，技術成熟。導電玻璃鋼(FiberReinforcedPlastics，FRP)是一種以樹脂為基體，碳纖維、玻璃纖維等為增強材料，通過成型工藝制成的高導復合材料。使用導電玻璃鋼作為收塵極可以采用管式或蜂窩狀形式(立式布置)，也可采用板式形式(臥式布置)，目前，以蜂窩狀結構居多。

(1)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特(te)點(dian)如(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采(cai)用工廠成型(xing)，實現(xian)整體模塊化，有(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運(yun)行時，收(shou)(shou)集(ji)下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極表面形成液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)效(xiao)阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力自流至下部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防(fang)止(zhi)少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極管(guan)上(shang)部設(she)置一層(ceng)間斷噴淋(lin)裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分(fen)為多個電(dian)場，當需要(yao)進(jin)行間斷沖洗時，控制系統自動(dong)停掉其(qi)中一個電(dian)場或將(jiang)電(dian)場降(jiang)壓(ya)運(yun)行，沖洗結束后開啟(qi)該電(dian)場。由(you)于(yu)耗水量較(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)(shi)用。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)流速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下長期使(shi)(shi)用，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時對(dui)陽(yang)極板壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)(de)質量及(ji)制作產品所(suo)用的(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性能(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部分(fen)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模塊更換，將(jiang)大大增加維護費(fei)用和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上(shang)海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機組等(deng)都采(cai)用了導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極濕(shi)式電除(chu)塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極濕式(shi)電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立大(da)學共同研究制作出臺實驗裝置。濕式除塵器存在的問題，集中體現在集塵極材料和表面水膜分布不均勻引發的系列問題上，基于上述原因，我國早由山(shan)東大學和(he)國電(dian)環保院共同研發，開始了柔性絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物(wu)用(yong)于(yu)濕式除塵器(qi)的研究工(gong)作(zuo)，并于(yu)2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資料顯(xian)示(shi)，耐腐蝕性優良的柔性絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖維織(zhi)物通(tong)過潤(run)濕(shi)使其導電，可以形成水(shui)膜(mo)，并靠重力自(zi)流向(xiang)下與煙(yan)氣(qi)分離，柔性織(zhi)物材料作為收塵(chen)極布置成方形孔(kong)道(立式布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔(kong)道流過。(1)柔性濕(shi)式電除塵(chen)器的技術(shu)特點如下：1)柔性陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維本身(shen)的(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于表(biao)面形成(cheng)均(jun)勻(yun)水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣中收集的(de)酸液帶出(chu)(chu)灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)于后期(qi)的(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不耐高(gao)溫(wen)，煙氣溫(wen)度較(jiao)高(gao)時，對(dui)陽(yang)極壽(shou)命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)極布(bu)的(de)張(zhang)緊程度和浸(jin)水(shui)(shui)后發生的(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)極間距(ju)，進而(er)影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣流速較(jiao)高(gao)，產生氣流帶出(chu)(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率低(di)。性(xing)(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵去除(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)(you)限(xian)公(gong)司300MW機(ji)(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化(hua)有(you)(you)限(xian)公(gong)司一(yi)期(qi)600MW機(ji)(ji)組(zu)采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極濕式靜(jing)電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)是北(bei)京華能達公司自主(zhu)研(yan)發的具有自主(zhu)知識產權的除(chu)(chu)塵技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)是將收塵陽(yang)極(ji)板垂直于氣流(liu)方(fang)(fang)向，使電(dian)(dian)場力(li)與(yu)引風力(li)的方(fang)(fang)向在(zai)同(tong)一(yi)水平線上(shang)，粉塵顆粒在(zai)引風力(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)的共同(tong)作(zuo)用(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由(you)殼體、分布板、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風系統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的技術特點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質，具有強度(du)高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫化物的應力(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽(shou)命能夠達到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板的通孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全通透的結(jie)構大(da)大(da)降低了徑(jing)(jing)(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)的運行阻(zu)力(li)，并且和普通的陽(yang)極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積(ji)下新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板具有的(de)(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系統(tong)采用旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)(ji)(ji)下(xia)部設立獨立的(de)(de)清洗室(shi)，由高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)(ji)(ji)內(nei)部向外沖(chong)洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)(shui)泵和排污(wu)管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)(shui)(shui)。在(zai)工程(cheng)運行中，利用壓差監測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式(shi)電除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部件全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期(qi)成本投(tou)入較高。