阿拉善盟濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國經濟的(de)高(gao)速發展，火(huo)(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量(liang)仍(reng)在(zai)不斷(duan)增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能(neng)環保信息》推算，2015年(nian)，我國新增火(huo)(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃(hua)設計(ji)總院(yuan)預測(ce)，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量將(jiang)達到12.2億(yi)(yi)kW，新(xin)增裝(zhuang)機(ji)容(rong)量約為3億(yi)(yi)kW。火(huo)電(dian)廠(chang)的快速發展(zhan)導致了大氣環境的污染并引(yin)發了公共環境及(ji)健(jian)康(kang)危(wei)機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政(zheng)策，大力推動(dong)煤炭清(qing)潔利用與發(fa)展(zhan)清潔能(neng)源，但(dan)由于(yu)我國燃煤發(fa)電(dian)(dian)的基數(shu)較大，火電(dian)(dian)廠仍(reng)將是大氣污染物的主要排(pai)放(fang)源之一(yi)，而降低排(pai)放(fang)強度的主要措施就是制定和實施更加嚴格(ge)的排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)作為燃(ran)煤(mei)電(dian)廠污染物控(kong)制的(de)精(jing)處理技術設備，其處理對象為含大(da)量游離水(shui)的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去(qu)除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣體，并可(ke)有效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)技術，并從性能、可(ke)靠(kao)性及除塵效(xiao)果等(deng)方(fang)面(mian)進行(xing)比較(jiao)。

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(mu)前的(de)濕除技術(shu)(shu)中(zhong)(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)選取及(ji)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不同，主(zhu)要(yao)分為(wei)(wei)不銹鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器、柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器;根據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形成原理)不同，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前者為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙(yan)氣中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表面自凝結(jie)實(shi)現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后(hou)者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代，為應對地方環保法規提出的(de)對煙(yan)塵(chen)排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公司(si)研發(fa)并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)治(zhi)理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)(guo)引進(jin)技術并優化設計，已掌握(wo)其核心技術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的技術特點如下(xia)：1)大(da)多采(cai)用臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)(qi)流沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)(qi)(qi)流速較低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制氣(qi)(qi)(qi)流帶出(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)均平行于(yu)氣(qi)(qi)(qi)流方(fang)向布(bu)置，金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)(ji)板采(cai)用懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)(guo)懸掛梁固定(ding)于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中。這(zhe)種安(an)裝方(fang)式(shi)由(you)于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)不易(yi)變(bian)形，極(ji)(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)場穩定(ding)性(xing)好，運行電(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時(shi)，可(ke)以在(zai)較高的煙氣(qi)(qi)(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形(xing)成均勻(yun)的(de)(de)水膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設計(ji)、制(zhi)造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格(ge)的(de)(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水膜(mo)保護(hu)以(yi)防腐蝕，一旦水膜(mo)保護(hu)出(chu)現失效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪(sang)失除(chu)塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單線連(lian)續噴(pen)(pen)淋工藝，需要(yao)(yao)設置專門(men)的(de)(de)水處理系統(tong)，噴(pen)(pen)淋水經NaOH水溶液中和后循環使用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰方(fang)式(shi)(shi)對(dui)于水耗、電耗、堿的(de)(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴(zui)性能要(yao)(yao)求更高(gao)。根據各企(qi)業發(fa)布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯示，金(jin)屬電極(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃(huang)島電廠670MW機(ji)組、神華國(guo)華舟山電廠350MW機(ji)組等都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電除(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)(you)重量(liang)輕、比(bi)強度(du)高、耐腐(fu)蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現(xian)(xian)整體模塊化，有(you)(you)(you)利于保證安(an)裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集下(xia)(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面(mian)形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)性，能有(you)(you)(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下(xia)(xia)部集液(ye)(ye)槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上(shang)部設置一(yi)層間(jian)斷噴淋(lin)裝(zhuang)置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需(xu)要進行間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓運(yun)行，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于耗(hao)水(shui)量(liang)較小，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一(yi)般FRP不(bu)能在(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)長(chang)期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)(ming)有(you)(you)(you)影響，嚴重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)(ming)在(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材料性能有(you)(you)(you)關(guan)。3)如(ru)(ru)果出現(xian)(xian)部分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要整個模塊更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)和難(nan)度(du)。根據(ju)各企業發布的(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上(shang)海(hai)石洞口(kou)300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機組等(deng)都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性電極濕式電除塵技術的概(gai)念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立大學共同研究制作出(chu)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)由山東大學(xue)和國(guo)電(dian)環(huan)保院共同(tong)研發，開(kai)始了柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維織物用于濕式除塵器的研究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工(gong)業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關(guan)資(zi)料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維織物通過潤濕使其(qi)導電(dian)，可(ke)以形成水膜，并靠重(zhong)力自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)(xing)織物材料作為收塵極布(bu)置(zhi)成方形孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽有(you)重量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利于(yu)表(biao)面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利用(yong)從煙氣中收(shou)集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)(dai)出灰，實現(xian)自清灰，沖洗(xi)水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣溫度較高時(shi)(shi)，對(dui)陽(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)纖(xian)維織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度和浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣流(liu)速(su)較高，產(chan)生(sheng)氣流(liu)帶(dai)(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣溶膠脫除率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體(ti)化有(you)限公司一期600MW機組(zu)采用(yong)了柔性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除塵器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除塵器(qi)(qi)是北京華能達(da)公司自主研發(fa)的(de)(de)(de)具有(you)自主知識產權的(de)(de)(de)除塵技術。與(yu)(yu)上述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電除塵器(qi)(qi)結構(gou)(gou)不同(tong)，該結構(gou)(gou)布(bu)(bu)置(zhi)是將(jiang)收(shou)塵陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電場力(li)(li)與(yu)(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一水平線上，粉(fen)塵顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電場力(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上完(wan)成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼(ke)體、分布(bu)(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴(pen)淋系統(tong)、熱(re)風(feng)系統(tong)和(he)供電電源等(deng)組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離(li)子和(he)硫化(hua)物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性，使用(yong)(yong)壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上，其(qi)幾乎(hu)全通(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大大降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且(qie)和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同(tong)體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具有(you)的(de)集塵面(mian)積，相當于(yu)普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系(xi)統(tong)采(cai)(cai)用旋轉(zhuan)電極設計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)電極下(xia)部(bu)設立獨(du)立的(de)清(qing)洗室，由高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極內部(bu)向外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵(beng)和排污管道(dao)送入脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中(zhong)，利用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采(cai)(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼，前期(qi)成本投入較高。