阿拉爾濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著我國經濟的高速發(fa)展，火(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業(ye)節能(neng)環保信(xin)息》推算，2015年，我國新增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計總院預測，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝(zhuang)(zhuang)機容量約為3億kW。火電(dian)廠(chang)的快速發展導致了大氣環境的污染并引發了公共(gong)環境及健康危機，

雖然采取一(yi)系(xi)列政(zheng)策，大(da)力推動煤炭清潔利用與(yu)發展清潔能源，但由(you)于我國燃煤發電的(de)(de)基數較大，火電廠仍將是大氣污染物(wu)的(de)(de)主要排(pai)放(fang)源之一(yi)，而(er)降低(di)排(pai)放(fang)強度的(de)(de)主要措施就是制定(ding)和實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)作為燃煤電(dian)廠污染物控制的(de)(de)精(jing)處理(li)技(ji)術(shu)設(she)備(bei)，其處理(li)對象為含大量游離水(shui)的(de)(de)飽和濕(shi)煙(yan)氣，主(zhu)要去除粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)(de)排(pai)放，本文(wen)介紹(shao)4種(zhong)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)，并從性能、可靠性及(ji)除塵(chen)效果(guo)等方面進(jin)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。在目前的濕除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主要差別(bie)在于陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板材質(zhi)的選取及清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)(gen)據(ju)(ju)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)材質(zhi)的不同，主要分為(wei)不銹鋼濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi);根(gen)(gen)據(ju)(ju)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜(mo)的形成(cheng)原(yuan)理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的水(shui)(shui)汽在陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表(biao)面自凝結實現在線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通(tong)過噴淋(lin)水(shui)(shui)在陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)性能對比(bi)3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)20世紀90年(nian)代，為應對地方環保(bao)法規提出的對煙塵排放控制的要求，日(ri)本三菱公司研發(fa)并(bing)建(jian)成濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠的煙塵治(zhi)理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃煤電廠安裝(zhuang)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過引進技(ji)術并優(you)化設計(ji)，已掌握(wo)其核(he)心技(ji)術。(1)金屬電極(ji)(ji)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)的技(ji)術特點如下(xia)：1)大(da)多采用(yong)臥式布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)(ji)板通(tong)過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電暈電極(ji)(ji)采用(yong)框架式結(jie)構，通(tong)過吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距(ju)有保證，故(gu)(gu)電場穩定性(xing)好，運(yun)(yun)行(xing)電壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫硫系統(tong)出(chu)現故(gu)(gu)障時，可(ke)以在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運(yun)(yun)行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板一(yi)般高度(du)(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板的設計、制造(zao)(zao)、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格(ge)的要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換(huan)時難度(du)(du)較大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)出現失效(xiao)，造(zao)(zao)成極(ji)(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至喪(sang)失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清(qing)灰方式(shi)采用在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專門的水(shui)(shui)(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這種清(qing)灰方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高。根據各企業(ye)發布(bu)的環境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用了金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)重量(liang)輕、比強度(du)(du)高、耐腐蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)極組(zu)(zu)件(jian)采用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極表面形成液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)和石膏(gao)(gao)對沉(chen)淀極壁(bi)的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流(liu)至下(xia)部集液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極管上(shang)部設(she)置(zhi)(zhi)一(yi)層間(jian)斷(duan)噴(pen)淋裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，將(jiang)(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行間(jian)斷(duan)沖洗時(shi)，控制(zhi)系統(tong)自(zi)動停掉其(qi)中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運行，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集液(ye)(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環(huan)使用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙氣(qi)流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)長期(qi)使用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度(du)(du)較高時(shi)對陽極板壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作產品所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)能(neng)有(you)關(guan)。3)如果出現部分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要整個模塊更(geng)換，將(jiang)(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海(hai)石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕(shi)式電除(chu)塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)技術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大學共(gong)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，我國早由山東大學和國電(dian)環保院共同研發，開始(shi)了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物(wu)用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏水纖維織物通過(guo)潤濕使(shi)其(qi)導電，可以形成水膜(mo)，并靠重力自流向下(xia)與(yu)煙氣分離，柔(rou)性織物材料(liao)作為收塵(chen)極(ji)布(bu)置成方形孔(kong)道(dao)(dao)(立式(shi)布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵(chen)器的技術特點如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性陽(yang)有重量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有利于表(biao)面形成均勻(yun)水膜，利用從(cong)煙氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實現(xian)自(zi)清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽極部件(jian)可(ke)組裝拆卸，有利于后期的(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽極不耐(nai)高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對(dui)陽極壽(shou)(shou)命有影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽(shou)(shou)命6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮率(lv)較(jiao)大，陽極布(bu)的(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和浸水后發生的(de)(de)伸縮都會影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)極間距，進(jin)而影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有限(xian)公司(si)300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)(yi)體(ti)化有限(xian)公司(si)一(yi)(yi)期600MW機(ji)組采(cai)用了(le)柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是北京華能達公司(si)自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)(ju)有自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述(shu)濕式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布(bu)置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流方(fang)向，使電(dian)(dian)場力(li)與(yu)(yu)引(yin)(yin)風力(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引(yin)(yin)風力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完(wan)成捕集。裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置主(zhu)要由殼(ke)體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)材質，具(ju)(ju)有強(qiang)度高(gao)(gao)、耐(nai)高(gao)(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子(zi)和硫化(hua)物的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等特(te)性，使用(yong)壽命能夠達到30年(nian)。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔(kong)率達到98%以上(shang)(shang)，其幾乎全(quan)通透的(de)(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)流式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和普(pu)通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)(ju)有的集塵面積，相當于(yu)普通陽(yang)極(ji)板(ban)的20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統(tong)(tong)采用旋轉電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉電(dian)極(ji)下部(bu)設立獨立的清洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)旋轉電(dian)極(ji)內部(bu)向(xiang)外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的污(wu)水通過排水泵和(he)排污(wu)管道(dao)送(song)入(ru)脫硫(liu)塔補水。在(zai)工程(cheng)運(yun)行中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無(wu)水循(xun)環系(xi)統(tong)(tong)，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的部(bu)件全部(bu)采用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。