安康濕式電除塵器

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)世紀(ji)，隨著我國經(jing)濟的高速(su)發(fa)展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)(rong)量仍在不斷增(zeng)(zeng)長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保(bao)信(xin)息(xi)》推算，2015年，我國新(xin)增(zeng)(zeng)火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)(rong)量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規(gui)劃設計總(zong)院預測，到(dao)2020年，火(huo)電裝(zhuang)機容量將達到(dao)12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容量約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的快(kuai)速(su)發展導致了大氣環境的污染并引發了公共環境及健康危機，

雖然采取一(yi)系列政策(ce)，大力推動(dong)煤(mei)炭清潔利用與發(fa)展清潔能(neng)源，但由于我國燃煤發(fa)電(dian)的(de)基數較大，火(huo)電(dian)廠(chang)仍將(jiang)是大氣污染物的(de)主要排(pai)放(fang)(fang)源之一(yi)，而降(jiang)低排(pai)放(fang)(fang)強度(du)的(de)主要措施(shi)就是制(zhi)定和實(shi)施(shi)更加(jia)嚴(yan)格的(de)排(pai)放(fang)(fang)標準。

同時(shi)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器作(zuo)為(wei)燃煤電(dian)廠污(wu)染(ran)物(wu)控制的(de)精處理技(ji)術設備，其處理對象為(wei)含大量游(you)離水的(de)飽(bao)和(he)濕煙氣，主(zhu)要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣體，并可有效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器技(ji)術，并從(cong)性(xing)能(neng)、可靠(kao)性(xing)及(ji)除(chu)塵效(xiao)果(guo)等(deng)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)目前的濕除技(ji)(ji)(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的選取及清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的不(bu)同，主(zhu)要分為(wei)不(bu)銹鋼濕式(shi)電除塵器、導(dao)電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕式(shi)電除塵器、柔性電極(ji)(ji)濕式(shi)電除塵器;根據(ju)清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(即水膜的形成原理)不(bu)同，分為(wei)水膜自清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)和水膜沖洗清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙(yan)氣中的水汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰，后者為(wei)通過噴淋水在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面形成水膜清(qing)(qing)(qing)灰。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器20世紀90年代(dai)，為應對(dui)地方環保(bao)法規提出(chu)的(de)對(dui)煙塵排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公(gong)司研發并建(jian)成濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器，用于(yu)燃(ran)煤電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制要求(qiu)，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器。目前(qian)我國通(tong)(tong)過引進技(ji)(ji)術(shu)并優(you)化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器的技(ji)(ji)術(shu)特點如(ru)下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽(yang)極均(jun)平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布置，金屬極板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)，極板通(tong)(tong)過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極采用(yong)框架(jia)式(shi)結構，通(tong)(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在殼體中。這種安裝方(fang)(fang)式(shi)由(you)于(yu)陰陽(yang)極不易(yi)變形，極間距有保證(zheng)，故電(dian)(dian)(dian)場(chang)穩定性好(hao)，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在較(jiao)高的煙氣(qi)溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式(shi)電除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要形成均(jun)勻的(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)要求，更換時難度(du)較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多(duo)采(cai)用(yong)(yong)(yong)316L，需(xu)(xu)要通過水(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)膜保護(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除塵效率。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)(shi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)(xu)要設置專(zhuan)門(men)的(de)水(shui)(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后循(xun)環(huan)(huan)使用(yong)(yong)(yong)，這種(zhong)清灰方(fang)式(shi)(shi)(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較(jiao)大(da)，對噴(pen)嘴性(xing)能要求更高。根據各企業發布的(de)環(huan)(huan)境(jing)監測報告(gao)顯示，金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器粉塵去除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島(dao)電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國(guo)華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器。

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)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼具有重量輕、比強(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整體模(mo)塊化，有利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運行(xing)(xing)(xing)時，收集(ji)下(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼具有很強(qiang)的(de)疏(shu)水性，能(neng)有效(xiao)阻(zu)隔粉塵(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)粘接，靠重力自(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少(shao)量煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上部(bu)設置一(yi)層間斷噴淋(lin)裝(zhuang)置，將濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要進行(xing)(xing)(xing)間斷沖洗(xi)時，控制(zhi)系統自(zi)動(dong)停(ting)掉其中一(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)或(huo)將電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行(xing)(xing)(xing)，沖洗(xi)結束(shu)后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗(hao)水量較小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)收集(ji)液(ye)(ye)可返回(hui)脫(tuo)硫塔內(nei)循環(huan)(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影(ying)響除(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高(gao)(gao)時對(dui)陽極(ji)板壽命(ming)有影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)質(zhi)量及制(zhi)作產品所用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等原材料性能(neng)有關。3)如果出(chu)現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼損壞，需(xu)要整個(ge)(ge)模(mo)塊更換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)(yong)(yong)和難度。根據各(ge)企業發布的(de)環(huan)(huan)境監(jian)測報(bao)告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機組(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了(le)柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究制作(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(shan)東大(da)學和國(guo)電(dian)環保院共(gong)同研發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用(yong)于濕式(shi)除塵器(qi)的研究工作，并(bing)于2012年(nian)在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成(cheng)工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相(xiang)關資料(liao)顯示，耐腐(fu)蝕性優良(liang)的(de)(de)柔性絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤(run)濕使(shi)其導電(dian)(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重力自(zi)流(liu)向下與煙氣分(fen)離(li)，柔性織(zhi)物材料(liao)作為收(shou)塵極布(bu)置(zhi)(zhi)成方(fang)形(xing)孔(kong)道(立(li)式(shi)布(bu)置(zhi)(zhi))，煙氣沿孔(kong)道流(liu)過(guo)。(1)柔性濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)(de)技術特(te)點如下：1)柔性陽有重量輕、防腐性能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維本身(shen)的(de)結(jie)構特性，有利(li)于表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣中收集的(de)酸(suan)液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組裝(zhuang)拆卸，有利(li)于后期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性陽(yang)極(ji)不耐高溫(wen)，煙氣溫(wen)度較(jiao)(jiao)(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)壽命有影(ying)響，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕(shi)，使用(yong)壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性纖(xian)維織物的(de)伸縮率(lv)較(jiao)(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)張(zhang)緊程度和浸(jin)水(shui)后發生的(de)伸縮都會(hui)影(ying)響實際的(de)極(ji)間距，進(jin)而影(ying)響到電(dian)場的(de)穩定性、電(dian)壓(ya)的(de)正常運行。3)煙氣流速(su)較(jiao)(jiao)(jiao)高，產生氣流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微(wei)(wei)顆(ke)粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性能(neng)結(jie)果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有限(xian)公(gong)(gong)司(si)300MW機(ji)(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有限(xian)公(gong)(gong)司(si)一期600MW機(ji)(ji)組采用(yong)了柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是(shi)北(bei)京(jing)華能達(da)(da)公司自主研發的(de)具有(you)(you)自主知識(shi)產權(quan)的(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術。與(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布(bu)置(zhi)是(shi)將(jiang)收(shou)塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)場力(li)(li)(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)(li)(li)的(de)方向(xiang)在同(tong)一水平線上，粉(fen)塵(chen)顆粒在引風(feng)力(li)(li)(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼(ke)體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱(re)風(feng)系(xi)統和供(gong)電(dian)電(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技(ji)(ji)術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙(yan)氣接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)材質(zhi)，具有(you)(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和硫化物的(de)應力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特(te)性(xing)，使用(yong)(yong)壽(shou)命能夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)通孔率(lv)達(da)(da)到98%以上，其(qi)幾乎全通透的(de)結構大大降低(di)了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行(xing)阻力(li)(li)(li)(li)，并且和普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)體積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有(you)(you)的(de)集塵(chen)(chen)面(mian)積，相當于(yu)(yu)普通(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采(cai)(cai)用旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)下部(bu)(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)清洗(xi)室，由(you)高(gao)壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污(wu)水通(tong)過排水泵和排污(wu)管(guan)道(dao)送(song)入(ru)脫硫塔補水。在(zai)工(gong)程運行(xing)中(zhong)，利(li)用壓差監測，實(shi)現在(zai)線噴淋，無水循(xun)環(huan)系統，故耗水、耗電量小(xiao)。(2)徑(jing)流濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)問題(ti)如下：1)由(you)于(yu)(yu)接觸煙氣(qi)的(de)部(bu)(bu)件(jian)全(quan)部(bu)(bu)采(cai)(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。