阿克蘇濕式電除塵器

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、引言進入新(xin)(xin)世紀(ji)，隨著我國經濟的高速發展，火電(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節能(neng)環(huan)保信息》推算(suan)，2015年(nian)(nian)，我國新(xin)(xin)增火電(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量約(yue)0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設計總院預測，到2020年(nian)(nian)，火(huo)電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量約為3億kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導致了大(da)氣環(huan)境(jing)的(de)污染并(bing)引發了公共環(huan)境(jing)及健(jian)康危機(ji)，

雖(sui)然采(cai)取一系列政策，大力推動煤炭清(qing)潔(jie)利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基(ji)數較大，火電廠仍將是(shi)大氣(qi)污染(ran)物的(de)主要排放源之一(yi)，而降低(di)排放強度的(de)主要措(cuo)施就是(shi)制定和實施更加嚴格的(de)排放標準(zhun)。

同時濕式電(dian)除塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控制(zhi)的精(jing)處(chu)理技術(shu)設備，其處(chu)理對象為含大量游離水(shui)的飽和濕煙氣，主要(yao)去除粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并(bing)可有效控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文(wen)介紹4種濕式電(dian)除塵器技術(shu)，并(bing)從(cong)性能、可靠性及除塵效果等方(fang)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)目前的(de)(de)(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)(ji)術(shu)中，主要差別在(zai)于陽(yang)極板材質的(de)(de)(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極材質的(de)(de)(de)不(bu)同，主要分(fen)為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器、導電玻璃(li)鋼電極濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器、柔性電極濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)水(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極表面(mian)(mian)自凝結(jie)實(shi)現(xian)在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)通(tong)過(guo)噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極表面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方(fang)環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的要求(qiu)，日本三菱(ling)公司研發(fa)并建成(cheng)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門(men)針對PM2.5提出(chu)(chu)(chu)(chu)控制(zhi)要求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器。目(mu)前我國通過引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其核心(xin)技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多(duo)采(cai)用(yong)臥式布置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)沿水(shui)平方向進出(chu)(chu)(chu)(chu)，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)速(su)(su)較低(流(liu)速(su)(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行(xing)于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)方向布置，金屬極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸掛方式，極(ji)(ji)板通過懸掛梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)框(kuang)架式結構，通過吊桿(gan)吊掛在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這(zhe)種安裝方式由(you)于陰陽極(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)間(jian)距(ju)有保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性(xing)好(hao)，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)(chu)(chu)(chu)現故障時，可以(yi)在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器(qi)存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)板(ban)(ban)的設計、制造、安裝及維(wei)護有嚴格的要(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護以(yi)防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護出現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰(hui)(hui)方式(shi)采用在線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝，需要(yao)設置專門的水(shui)(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這種(zhong)清(qing)灰(hui)(hui)方式(shi)對于水(shui)(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大(da)，對噴嘴性能要(yao)求更高。根(gen)據各企(qi)業發布的環境監測(ce)報告顯(xian)示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采用了金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特(te)(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重量輕(qing)、比強度高、耐腐(fu)蝕(shi)等特(te)(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用工廠成型，實現整體模(mo)塊化，有(you)利于保(bao)證安裝(zhuang)精(jing)度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)液滴(di)在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面(mian)形成液膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很(hen)強的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力(li)自流(liu)至(zhi)下(xia)部(bu)(bu)(bu)集(ji)液槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上部(bu)(bu)(bu)設置一(yi)(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷沖洗時，控(kong)制系(xi)統自動(dong)停掉其中(zhong)一(yi)(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗(hao)水量較小，集(ji)液槽中(zhong)的(de)(de)收集(ji)液可返回脫硫塔內循(xun)環(huan)(huan)使(shi)用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能在高溫下(xia)長期使(shi)用，煙(yan)氣溫度較高時對陽極(ji)板(ban)壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使(shi)用壽命在10～15年左右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質量及制作產(chan)品(pin)所(suo)用的(de)(de)樹(shu)脂等原(yuan)材料性(xing)(xing)能有(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)(bu)(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)大大增加維護費用和(he)難(nan)度。根據各企業發布(bu)的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河(he)兩(liang)臺(tai)300MW機(ji)組等都采用了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代末(mo)，俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大(da)學提出了柔(rou)性電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)技(ji)術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研(yan)究制(zhi)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(zao)由山東大(da)學和國電環保院共(gong)同(tong)研發，開始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物用于濕式除塵器的研究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完(wan)成工(gong)業化應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)的(de)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維織物通(tong)過潤濕使其導電(dian)，可以(yi)形(xing)成水(shui)膜，并(bing)靠(kao)重力自流向下(xia)與煙氣分離，柔性(xing)(xing)織物材料(liao)作(zuo)為收塵極(ji)布置成方形(xing)孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)道流過。(1)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有重量輕、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)(wei)本身的(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有利(li)于(yu)表(biao)(biao)面形成(cheng)均勻水(shui)膜(mo)，利(li)用(yong)從煙氣(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)酸液(ye)帶出(chu)灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有利(li)于(yu)后期的(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織物(wu)的(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生的(de)伸縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果(guo)表(biao)(biao)明(ming)：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有限公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采用(yong)了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器是北(bei)京(jing)華(hua)能(neng)達公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結(jie)構(gou)(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)(gou)布(bu)置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝置主要由殼(ke)體、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系統、熱(re)風系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特(te)(te)點如下：1)與(yu)煙(yan)氣接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)材質，具(ju)有強(qiang)度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離(li)子和硫(liu)化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)(te)性，使用(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)(shang)，其幾乎全(quan)通透的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并(bing)且和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵(chen)(chen)面(mian)積，相當于(yu)普通(tong)陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗室，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部向外(wai)沖(chong)洗網板，清洗網板后的(de)(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污(wu)管道(dao)送(song)入(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)壓差監測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期(qi)成本(ben)投入(ru)較高。