安徽濕式電除塵器

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(xin)(xin)世紀，隨著我國(guo)經濟的(de)高速發展，火(huo)(huo)電裝(zhuang)機容量仍(reng)在(zai)不(bu)斷增(zeng)長。按中電聯《電力行業(ye)節能環(huan)保信息》推算，2015年，我國(guo)新(xin)(xin)增(zeng)火(huo)(huo)電裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電力規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電裝機容量將(jiang)達(da)到12.2億kW，新增裝機容量約(yue)為3億kW。火(huo)電廠(chang)的(de)快速(su)發展導致了大(da)氣(qi)環(huan)境的(de)污染并引發了公共(gong)環(huan)境及健康危機，

雖然采取一系列政策，大力(li)推動煤炭清潔利用與發(fa)展(zhan)清(qing)潔(jie)能(neng)源，但(dan)由于我國燃(ran)煤發(fa)電(dian)的基數較大(da)，火(huo)電(dian)廠仍將(jiang)是大(da)氣污染物的主(zhu)要排放(fang)(fang)源之(zhi)一(yi)，而降(jiang)低(di)排放(fang)(fang)強度(du)的主(zhu)要措施就是制定和(he)實施更加嚴格的排放(fang)(fang)標準。

同時濕式電(dian)除塵器(qi)作為燃煤電(dian)廠污染物控制(zhi)的(de)精處理技術(shu)設備，其處理對象為含(han)大量(liang)游(you)離水的(de)飽和濕煙(yan)氣，主(zhu)要去(qu)除粉(fen)塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并可有效(xiao)(xiao)控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式電(dian)除塵器(qi)技術(shu)，并從性能、可靠性及除塵效(xiao)(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。在目前的濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)術(shu)(shu)(shu)中(zhong)，主要(yao)差別在于陽(yang)極(ji)板材質的選(xuan)取及(ji)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的不(bu)同，主要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的形成原理(li))不(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗(xi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面形成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對地方(fang)環保(bao)法規提(ti)出的(de)對煙塵(chen)排放控制的(de)要求(qiu)，日(ri)本三菱公司(si)研發(fa)并建成濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)，用于(yu)燃煤電廠的(de)煙塵(chen)治(zhi)理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前(qian)我國通(tong)過(guo)引(yin)進(jin)技術(shu)并優化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的技術(shu)特點如下(xia)：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)置，氣流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進(jin)出(chu)(chu)，煙(yan)氣流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控制氣流(liu)帶(dai)出(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于(yu)氣流(liu)方(fang)向布(bu)置，金屬極(ji)板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定(ding)(ding)于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼體(ti)中(zhong)。這種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間(jian)距有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)(ding)性好，運行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系(xi)統出(chu)(chu)現故(gu)障時，可以在較高的煙(yan)氣溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)保護以(yi)防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)膜(mo)保護出現(xian)失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效率。3)清灰方式采用(yong)在線單(dan)線連續噴淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處(chu)理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種清灰方式對于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對噴嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更高(gao)。根(gen)據各企業發布的(de)環境監測報告顯示(shi)，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟(zhou)山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

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)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點(dian)如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用工廠(chang)成(cheng)型，實(shi)現整體模塊(kuai)化(hua)，有(you)(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集下來的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形(xing)成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)(dui)沉(chen)淀極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重力(li)自(zi)流至下部(bu)集液(ye)槽。4)為(wei)(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)設(she)置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分(fen)為(wei)(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停掉(diao)其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)(yun)行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可返回脫硫塔內循環使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如(ru)下：1)煙氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除率高(gao)，提高(gao)煙氣流速后(hou)，影響除塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下長期使用，煙氣溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對(dui)(dui)陽極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料(liao)性能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要整個(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將大大增加(jia)維護費用和(he)難(nan)度(du)。根據各企(qi)業發布的(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩(liang)臺(tai)(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末(mo)，俄亥俄州立大學提(ti)出了(le)柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學共同研究(jiu)制作(zuo)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(xue)和國(guo)電環保院共(gong)同研發，開始了(le)柔性絕緣(yuan)疏水(shui)纖維織物(wu)用于(yu)濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示(shi)，耐(nai)腐蝕性優良的(de)柔性絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖維織物通過潤濕使其導電(dian)，可以形成水(shui)膜，并靠(kao)重力自流(liu)向下與煙氣分(fen)離，柔性織物材料作為(wei)收塵極布置成方形孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)道流(liu)過。(1)柔性濕式(shi)電(dian)除塵器的(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)柔性陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面形成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙(yan)(yan)(yan)氣中收集的(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實(shi)現自(zi)清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)(yan)(yan)氣溫度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時，對(dui)陽(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)(ying)響，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生的(de)(de)伸縮(suo)都會影(ying)(ying)響實(shi)際的(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影(ying)(ying)響到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)(yan)(yan)氣流速較(jiao)(jiao)高(gao)，產生氣流帶出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)限(xian)公司一期600MW機組(zu)采用(yong)了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北京(jing)華能(neng)達公(gong)司自主研發(fa)的(de)(de)具有自主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電除(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構不(bu)同，該結(jie)構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電場(chang)力(li)與(yu)(yu)(yu)引風力(li)的(de)(de)方向在(zai)同一水(shui)平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)顆(ke)粒(li)在(zai)引風力(li)與(yu)(yu)(yu)電場(chang)力(li)的(de)(de)共同作用(yong)下，在(zai)新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供(gong)電電源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)與(yu)(yu)(yu)煙(yan)氣接(jie)觸部位全部采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材質，具有強(qiang)度(du)高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)(qi)對(dui)氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性，使用(yong)壽(shou)命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)，其(qi)(qi)幾乎全通透(tou)的(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并(bing)且和普(pu)通的(de)(de)陽(yang)(yang)極板(ban)相比，相同體(ti)積下新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)具有的(de)(de)集塵(chen)面積，相當于普通陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系統采用旋轉電極設計，在旋轉電極下部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗(xi)室(shi)，由(you)高(gao)壓噴嘴在旋轉電極內部(bu)向(xiang)外沖(chong)洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和排污管道送入脫硫(liu)塔補水(shui)。在工程(cheng)運行中，利用壓差監測(ce)，實現在線(xian)噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式(shi)電除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)，前期成(cheng)本投入較高(gao)。