安順濕式電除塵器

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(yan)進(jin)入新世紀，隨著我(wo)國經濟的高(gao)速發(fa)展，火(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷增(zeng)長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力(li)行業(ye)節能環保信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國新增(zeng)火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力(li)規劃設計總院(yuan)預(yu)測，到2020年，火電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火電廠的快速發展(zhan)導致了(le)大氣環境(jing)的污染并引發了(le)公共環境(jing)及健康危(wei)機，

雖然采取一系列政(zheng)策(ce)，大力推動煤炭(tan)清潔(jie)利用與(yu)發(fa)展清潔能源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發(fa)電(dian)(dian)的(de)基數(shu)較大，火(huo)電(dian)(dian)廠(chang)仍將(jiang)是大氣污染物的(de)主(zhu)要排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器作為(wei)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠污染物控制的精處理技術設備，其處理對象(xiang)為(wei)含(han)大量(liang)游離水(shui)的飽和(he)濕煙氣，主要去(qu)除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣體，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器技術，并(bing)從(cong)性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及(ji)除塵效果等(deng)方面進行(xing)比(bi)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(mu)前的濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)(yao)差別在(zai)(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)板材質的選取及清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材質的不(bu)同，主(zhu)要(yao)(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)、柔性電極(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi);根據清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)的形成(cheng)原理(li))不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)自清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝(ning)結實現在(zai)(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法規提(ti)出的(de)對煙塵排(pai)放(fang)控制的(de)要(yao)求，日(ri)本三菱公司研發并(bing)建成(cheng)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安(an)裝濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器。目前我國通(tong)過引進技(ji)(ji)術并(bing)優化設計，已掌握其核心(xin)技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的技(ji)(ji)術特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)均(jun)平行于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布(bu)置，金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)采用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)(ban)通(tong)過懸掛(gua)梁固定于殼體(ti)中(zhong)(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中(zhong)(zhong)。這(zhe)種(zhong)安(an)裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)場穩定性好，運行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故(gu)障時(shi)，可以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器(qi)存在的問(wen)題如下：

1)陽極板(ban)(ban)一般高(gao)度(du)在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的水(shui)膜對(dui)(dui)陽極板(ban)(ban)的設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝及維(wei)護有嚴格的要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較大。2)極板(ban)(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)膜保護以防(fang)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，一旦水(shui)膜保護出現失(shi)效，造(zao)成(cheng)極板(ban)(ban)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰(hui)方式采(cai)用在線單線連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)設(she)置專門的水(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液(ye)中和后循環(huan)使用，這種清(qing)灰(hui)方式對(dui)(dui)于水(shui)耗、電耗、堿的消耗較大，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)更高(gao)。根據各(ge)企(qi)業發布的環(huan)境監測報(bao)告顯示(shi)，金(jin)屬電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃(huang)島電廠(chang)670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國華舟山電廠(chang)350MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用了金(jin)屬極板(ban)(ban)濕(shi)式電除(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重量輕、比(bi)強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)(te)性。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組(zu)件采用工廠成型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器運行(xing)時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集下來的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面形(xing)成液(ye)(ye)膜(mo)，由于(yu)(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)(shui)性，能有(you)效阻隔粉塵(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力自流至下部集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上部設置一(yi)層間斷噴淋裝置，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)(shi)(shi)，控制(zhi)系(xi)統自動停掉(diao)其中(zhong)(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降(jiang)壓(ya)運行(xing)，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于(yu)(yu)耗水(shui)(shui)量較小，集液(ye)(ye)槽(cao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可(ke)返回脫硫塔內循環使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)性能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高(gao)溫(wen)下長期使用，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)板壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)(shi)(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)(de)(de)質量及制(zhi)作(zuo)產品所(suo)用的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性能有(you)關。3)如果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護(hu)費用和難度(du)。根據各企(qi)業發布的(de)(de)(de)(de)環境監測報(bao)告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電極濕式電除(chu)塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大學共同研究制(zhi)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)東大學(xue)和(he)國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕式(shi)除塵器的研(yan)究工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機(ji)組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)優(you)良的柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物通過(guo)潤濕使其導(dao)電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自流(liu)向下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)(xing)織物材料(liao)作為收(shou)塵(chen)極布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器的技術特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽有重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)，有利于(yu)表面形成均勻水(shui)膜，利用(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現(xian)自(zi)清(qing)灰，沖(chong)洗水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)部(bu)件可(ke)組(zu)裝拆卸(xie)，有利于(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸(jin)水(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明(ming)：粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限(xian)(xian)公(gong)司300MW機(ji)(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限(xian)(xian)公(gong)司一期600MW機(ji)(ji)組(zu)采用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器是北京華能達(da)公司自(zi)(zi)主(zhu)研發的(de)具(ju)有(you)(you)自(zi)(zi)主(zhu)知識產權的(de)除塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽極板垂(chui)直于氣(qi)流方向，使電(dian)場力(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)的(de)方向在同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下，在新(xin)型(xing)陽極板上(shang)(shang)完成(cheng)捕集(ji)。裝置(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體(ti)、分(fen)布板、陽極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特點如(ru)下：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部位全部采(cai)用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯(lv)離子和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等(deng)特性，使用(yong)(yong)壽命能夠(gou)達(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽極板的(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)結(jie)構大大降(jiang)低了徑(jing)(jing)流式(shi)(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)運行阻力(li)(li)，并(bing)且和(he)普通(tong)的(de)陽極板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積(ji)下新(xin)型(xing)陽極板具(ju)有(you)(you)的(de)集塵(chen)面積(ji)，相當于普通(tong)陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)(yang)極系統(tong)采(cai)用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極下部(bu)設立獨立的(de)清洗室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極內部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后(hou)的(de)污(wu)水通(tong)過排水泵和排污(wu)管道送入脫硫塔補水。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓差(cha)監(jian)測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無水循(xun)環(huan)系統(tong)，故(gu)耗水、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本(ben)投入較高(gao)。