鞍山濕式電除塵器

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，隨著我國經濟的高(gao)速發展(zhan)，火電(dian)(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力(li)行業節(jie)能環(huan)保(bao)信(xin)息》推算(suan)，2015年，我國新增火電(dian)(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力(li)規劃設計總(zong)院預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)容量約為3億kW。火電(dian)廠的快(kuai)速發展導致了(le)大氣環境的污染(ran)并引發了(le)公共(gong)環境及健康危機(ji)(ji)，

雖然(ran)采取一系列政(zheng)策，大力推(tui)動煤炭清(qing)潔利用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電(dian)的基數較大，火電(dian)廠(chang)仍(reng)將是(shi)大氣(qi)污染物的主要排放(fang)源(yuan)之(zhi)一(yi)，而降低排放(fang)強度的主要措施(shi)就(jiu)是(shi)制(zhi)定和(he)實施(shi)更加嚴格(ge)的排放(fang)標準。

同時濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的(de)精處理技術(shu)(shu)設(she)備(bei)，其處理對象為含大量游離(li)水的(de)飽(bao)和(he)濕煙氣(qi)，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣(qi)體(ti)，并(bing)可有(you)效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器技術(shu)(shu)，并(bing)從(cong)性(xing)(xing)能、可靠性(xing)(xing)及除(chu)塵(chen)效果(guo)等(deng)方(fang)面(mian)進行(xing)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)目前(qian)的(de)(de)濕除(chu)技術(shu)(shu)中，主要差別在(zai)于(yu)陽極板材質的(de)(de)選(xuan)取(qu)及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據陽極材質的(de)(de)不同，主要分為不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形成原(yuan)理)不同，分為水(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽極表(biao)(biao)面自(zi)凝結(jie)實(shi)現在(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)為通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽極表(biao)(biao)面形成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電極濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀(ji)90年代，為(wei)應對地方(fang)環保法規提出的(de)對煙塵(chen)(chen)排放(fang)控(kong)制(zhi)的(de)要(yao)求，日本三菱公司研發(fa)并建成濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)，用于(yu)燃(ran)煤(mei)電廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提(ti)(ti)出(chu)(chu)控(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前我國通(tong)(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)(shu)并優化設計(ji)，已掌(zhang)握其核心(xin)技(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器的技(ji)術(shu)(shu)特點如下(xia)：1)大多(duo)采(cai)用臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣流沿水平方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)進出(chu)(chu)，煙氣流速較(jiao)低(di)(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制(zhi)氣流帶出(chu)(chu)粉(fen)塵，提(ti)(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于(yu)氣流方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)結(jie)構，通(tong)(tong)過(guo)吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛(gua)在(zai)殼(ke)體中。這種安裝方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)(wen)，脫(tuo)硫系統出(chu)(chu)現(xian)故(gu)障時，可以(yi)在(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣溫(wen)(wen)度下(xia)運(yun)行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板一般(ban)高度在(zai)8～10m左右，要形成均(jun)勻的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)要求，更換(huan)時難度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質(zhi)多采用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)出現失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)(ji)板腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵效率。3)清灰方(fang)(fang)式采用(yong)在(zai)線(xian)單(dan)線(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需要設置(zhi)專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后(hou)循環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清灰方(fang)(fang)式對于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴(pen)(pen)嘴性能(neng)要求更高。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告(gao)顯示，金(jin)(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了金(jin)(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板濕式電(dian)除(chu)(chu)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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的技術特(te)點如(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現(xian)整體模塊化，有(you)(you)(you)(you)利于保證(zheng)安裝精度(du)(du)。3)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集下(xia)(xia)(xia)來的液滴(di)在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液膜，由于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)(you)(you)很強的疏水性(xing)，能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)石膏對(dui)(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的粘接，靠(kao)重(zhong)(zhong)力(li)自流至(zhi)下(xia)(xia)(xia)部(bu)(bu)集液槽。4)為(wei)防止(zhi)少(shao)量(liang)煙塵(chen)的沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)(bu)設置(zhi)(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)(zhi)，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進行(xing)間斷沖洗時(shi)，控(kong)制(zhi)系統自動(dong)停掉其(qi)中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較(jiao)小，集液槽中的收集液可(ke)返回脫硫塔內(nei)循(xun)環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)存在的問題如(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣流速(su)在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫除率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣流速(su)后，影響除塵(chen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)(neng)在高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)長期使用(yong)，煙氣溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對(dui)(dui)陽極(ji)板壽命有(you)(you)(you)(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)(neng)(neng)燒(shao)灼(zhuo)。FRP的使用(yong)壽命在10～15年左右(you)，與產(chan)品的質量(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用(yong)的樹脂等原(yuan)材料性(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)關(guan)。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)(bu)分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模塊更(geng)換，將大大增加維護費用(yong)和(he)難度(du)(du)。根據各企業(ye)發布的環境監測報告(gao)顯(xian)示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥(hai)俄州立大(da)學提出了柔(rou)性(xing)電極濕式電除塵技(ji)術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大(da)學(xue)共(gong)同研(yan)究(jiu)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(shan)東大(da)學和國電環保(bao)院共(gong)同研(yan)發(fa)，開始了(le)柔(rou)性絕緣疏水纖維織物(wu)用于濕式除塵器的研(yan)究工(gong)作(zuo)，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完(wan)成工(gong)業化應(ying)用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示(shi)，耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕(shi)使(shi)其導(dao)電，可(ke)以形(xing)(xing)成(cheng)水膜，并(bing)靠重力(li)自流向下與煙氣(qi)(qi)分離，柔(rou)性(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材(cai)料作(zuo)為收塵極布置成(cheng)方形(xing)(xing)孔道(立式布置)，煙氣(qi)(qi)沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電除塵器(qi)的技(ji)術(shu)特點如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)能好(hao)的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)(wei)本(ben)身的(de)(de)結構特(te)性(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成(cheng)均勻水膜，利(li)用從煙氣(qi)中收集的(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖(chong)洗水量(liang)小。3)陽極部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)后期(qi)的(de)(de)維(wei)(wei)護(hu)和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽極不(bu)耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，對陽極壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴(yan)重時(shi)可(ke)能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽極布(bu)的(de)(de)張緊程(cheng)度和浸水后發(fa)生的(de)(de)伸縮都會影響實(shi)際的(de)(de)極間(jian)距，進而影響到電場的(de)(de)穩定性(xing)、電壓(ya)的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除率低(di)。性(xing)能結果(guo)表明：粉(fen)塵(chen)去(qu)(qu)除率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電益(yi)陽發(fa)電有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機組(zu)，國電滎陽煤電一體化(hua)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)一期(qi)600MW機組(zu)采用了柔(rou)性(xing)電極濕式(shi)靜電除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕式電(dian)除塵器(qi)徑(jing)(jing)流濕式電(dian)除塵器(qi)是北京(jing)華能達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)(ju)有(you)自主(zhu)知識(shi)產權(quan)的(de)(de)除塵技術。與(yu)(yu)上(shang)述(shu)濕式靜電(dian)除塵器(qi)結(jie)構(gou)(gou)不同(tong)(tong)，該結(jie)構(gou)(gou)布置是將收塵陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)場力與(yu)(yu)引風力的(de)(de)方向在同(tong)(tong)一水(shui)平線(xian)上(shang)，粉塵顆(ke)粒在引風力與(yu)(yu)電(dian)場力的(de)(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完(wan)成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋(lin)系統(tong)、熱(re)風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流濕式電(dian)除塵器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯(lv)離子和硫化(hua)物的(de)(de)應力腐(fu)蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)壽命能夠(gou)達(da)到(dao)(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)(dao)98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)大大降低了徑(jing)(jing)流式濕式除塵器(qi)的(de)(de)運行阻力，并且(qie)和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)相比，相同(tong)(tong)體(ti)積下(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)(ju)有(you)的集塵(chen)面積，相當于普通陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統采(cai)用旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨立的清洗室，由高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的污水通過排(pai)水泵和排(pai)污管道送入脫硫塔補(bu)水。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓(ya)差監測，實現在(zai)(zai)線(xian)噴淋，無水循環系統，故耗水、耗電量(liang)小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電除塵(chen)器存在(zai)(zai)的問題(ti)如(ru)下(xia)：1)由于接(jie)觸煙氣的部(bu)件全(quan)部(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投(tou)入較高(gao)(gao)。