阿勒泰濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我(wo)國經濟的高速(su)發(fa)展(zhan)，火電(dian)(dian)裝機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長(chang)。按(an)中電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力行業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)力規(gui)劃(hua)設(she)計(ji)總院預測(ce)，到2020年(nian)，火(huo)電裝機容(rong)量(liang)將達到12.2億(yi)(yi)kW，新增(zeng)裝機容(rong)量(liang)約為(wei)3億(yi)(yi)kW。火(huo)電廠的(de)快速發(fa)(fa)展(zhan)導致了(le)(le)大氣環(huan)境(jing)的(de)污(wu)染并(bing)引發(fa)(fa)了(le)(le)公共環(huan)境(jing)及健康危機，

雖(sui)然采取一系列政策(ce)，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃煤發電的基數較(jiao)大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的主要排(pai)放源(yuan)之(zhi)一，而降(jiang)低排(pai)放強度的主要措施就是(shi)制定(ding)和實(shi)施更加嚴格的排(pai)放標準。

同時濕式電除塵(chen)器作為燃煤電廠污染(ran)物控制的(de)精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象為含大量游離水的(de)飽(bao)和濕煙(yan)氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本(ben)文介紹4種濕式電除塵(chen)器技術，并從性(xing)(xing)能(neng)、可靠性(xing)(xing)及除塵(chen)效(xiao)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)目前的(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中，主要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材(cai)(cai)質的(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材(cai)(cai)質的(de)不同(tong)，主要分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi);根據清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)原理)不同(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷(duan)噴(pen)(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代，為應(ying)對地方環(huan)保法規提(ti)出的對煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)排放控制的要求，日(ri)本三菱公司研(yan)發并建成(cheng)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控(kong)(kong)制要(yao)求，在燃煤電(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引進技術并優化設計(ji)，已掌(zhang)握其核(he)心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出，煙氣流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)(kong)制氣流(liu)帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于氣流(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛梁固定于殼(ke)體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)體中。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)間距(ju)有保(bao)證(zheng)，故(gu)電(dian)場穩(wen)定性(xing)好(hao)，運行(xing)電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫硫系統出現故(gu)障時，可以(yi)在較(jiao)高的(de)煙氣溫度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬(shu)電極濕(shi)式電除(chu)塵器存在的(de)問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板一般高度在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)水膜對(dui)(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)設計、制造、安裝及維護有嚴格的(de)要求，更換(huan)時(shi)難度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多采用316L，需要通過(guo)水膜保(bao)護以防腐(fu)蝕，一旦水膜保(bao)護出(chu)現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)采用在線單線連續噴淋工藝，需要設置(zhi)專門(men)的(de)水處理系統，噴淋水經NaOH水溶液中和后循環使用，這種清灰方式(shi)對(dui)(dui)于水耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大，對(dui)(dui)噴嘴性能要求更高。根據各企業發布(bu)的(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬(shu)電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島電廠(chang)670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電廠(chang)350MW機組等都采用了金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電除(chu)(chu)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)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技(ji)術特點如(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度(du)(du)高、耐(nai)腐(fu)蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組件(jian)采用(yong)工廠成型，實現(xian)整體模塊(kuai)化，有(you)利于保證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除塵(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時，收集下(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面形成液(ye)(ye)膜(mo)，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)(xia)(xia)部集液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管(guan)上(shang)(shang)部設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行(xing)間斷沖洗時，控制(zhi)系統自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運(yun)行(xing)，沖洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量(liang)較小，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)收集液(ye)(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣溶膠脫(tuo)除率高，提(ti)高煙氣流(liu)速后，影響除塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)，煙氣溫(wen)度(du)(du)較高時對陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可(ke)能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命在(zai)10～15年(nian)左右，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)果出現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將大大增(zeng)加維(wei)護費用(yong)和(he)難度(du)(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上(shang)(shang)海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等(deng)都采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大學提出(chu)了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立(li)大(da)學共同研究(jiu)制(zhi)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，我國早由山東大學和國(guo)電(dian)環保(bao)院共同研(yan)發，開(kai)始了(le)柔性絕(jue)緣疏水纖維織物(wu)用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自流(liu)向(xiang)下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織物材料作為收塵(chen)極布置成(cheng)方形孔道(dao)(立式布置)，煙氣沿孔道(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器的技術特點(dian)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽有重量(liang)輕、防腐性能好的(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性絕(jue)緣疏水纖維(wei)本身的(de)結構特性，有利于(yu)表(biao)面形成均勻水膜，利用從煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中收(shou)集的(de)酸液(ye)帶(dai)出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可組裝(zhuang)拆卸，有利于(yu)后(hou)期的(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)(rou)性濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不(bu)耐高(gao)(gao)溫，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有影響(xiang)(xiang)(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性纖維(wei)織(zhi)物的(de)伸縮率(lv)較(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程(cheng)度(du)和浸水后(hou)發生的(de)伸縮都會(hui)影響(xiang)(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)極(ji)(ji)間距(ju)，進(jin)而(er)影響(xiang)(xiang)(xiang)到電(dian)場的(de)穩定(ding)性、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速較(jiao)高(gao)(gao)，產(chan)生氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低。性能結果(guo)表(biao)明：粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有限公司(si)300MW機(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一(yi)體(ti)化有限公司(si)一(yi)期600MW機(ji)組采用了柔(rou)(rou)性電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華能(neng)達公(gong)司自(zi)主研發的具有自(zi)主知(zhi)識產權的除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不(bu)同(tong)，該結(jie)構(gou)布置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于氣流方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)的方向(xiang)在(zai)同(tong)一水平線(xian)上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)的共同(tong)作用下，在(zai)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置主要由(you)殼體、分布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質(zhi)，具有強度高、耐(nai)(nai)高溫(wen)、耐(nai)(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫(liu)化物的應力(li)腐蝕(shi))等特性，使用壽命能(neng)夠達到30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的通孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通透的結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)(jing)流式(shi)(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的運(yun)行(xing)阻力(li)，并且和普通的陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)體積下新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)具有的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于(yu)(yu)普通(tong)陽極板的(de)20倍(bei)。3)陽極系統采(cai)(cai)用(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極下(xia)(xia)部設立獨立的(de)清(qing)洗室，由高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極內部向外(wai)沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后(hou)的(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污管道送入(ru)脫硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)工程運行中，利(li)用(yong)(yong)壓差監(jian)測，實(shi)現(xian)在(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)由于(yu)(yu)接(jie)觸煙氣(qi)的(de)部件全部采(cai)(cai)用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。