白城濕式電除塵器

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，隨著我國經(jing)濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國新增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量約為(wei)3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致了大氣環境的污染并引發(fa)了公(gong)共環境及健康危(wei)機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推(tui)動煤(mei)炭清潔(jie)利用與發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃煤發電(dian)的(de)基(ji)數較(jiao)大，火電(dian)廠仍將(jiang)是大氣污染(ran)物的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)排(pai)(pai)放(fang)源之一，而降(jiang)低(di)排(pai)(pai)放(fang)強(qiang)度的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)措施(shi)就是制定和(he)實施(shi)更加嚴格的(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)作為燃(ran)煤電(dian)廠污(wu)染物(wu)控制的精處理技(ji)術(shu)(shu)設備(bei)，其處理對象為含(han)大量游離水的飽(bao)和濕煙(yan)氣(qi)，主要(yao)去(qu)除粉(fen)塵(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并(bing)可有效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)(shu)，并(bing)從性能、可靠性及(ji)除塵(chen)效(xiao)果(guo)等(deng)方面進(jin)行比較(jiao)。

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)(shi)除技(ji)術(shu)中，主要差(cha)別(bie)在于陽極(ji)板材質的選取(qu)及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽極(ji)材質的不同(tong)，主要分(fen)(fen)為(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)(shi)式電除塵器(qi)(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)(shi)(shi)式電除塵器(qi)(qi)、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)(shi)(shi)式電除塵器(qi)(qi);根(gen)據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜(mo)的形成(cheng)原理)不同(tong)，分(fen)(fen)為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的水(shui)(shui)汽在陽極(ji)表面自凝結實現(xian)在線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在陽極(ji)表面形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方(fang)環保法規提出的對(dui)煙塵排放控制(zhi)的要求，日本三菱公(gong)司研發并(bing)建成濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)，用于燃煤(mei)電廠的煙塵治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安(an)裝(zhuang)(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)。目(mu)前我國(guo)通(tong)過引進技(ji)(ji)術并優化設計，已掌握(wo)其(qi)核(he)心技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的技(ji)(ji)術特(te)點如下：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(di)(流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制(zhi)氣流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除效率(lv)。2)陰陽(yang)極均平(ping)行于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬極板采(cai)用(yong)(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極板通(tong)過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中(zhong)(zhong)，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中(zhong)(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)極不易(yi)變形(xing)，極間距有保證(zheng)，故電(dian)場穩定性好，運行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)(chu)現(xian)故障時，可以(yi)在(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣溫度下運行。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造、安裝及(ji)維護有(you)嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采(cai)(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜保護以防腐蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜保護出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)(shi)采(cai)(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)(pen)淋工藝(yi)，需要(yao)(yao)設置(zhi)專門的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系(xi)統(tong)，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)中和后循(xun)環使用(yong)，這(zhe)種清灰方式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更高。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機組(zu)(zu)、大唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)了(le)金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)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)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整體模塊(kuai)化，有(you)利(li)于保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時，收(shou)集(ji)(ji)(ji)(ji)下來的(de)(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液膜，由于玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自流(liu)至下部(bu)集(ji)(ji)(ji)(ji)液槽。4)為(wei)防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷沖(chong)洗時，控制(zhi)系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結束(shu)后開啟該(gai)電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)(ji)(ji)液槽中的(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)(ji)(ji)液可返回脫硫塔內(nei)循(xun)環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)流(liu)速后，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下長期(qi)使用(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時對陽(yang)極(ji)板(ban)壽命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品的(de)(de)質量(liang)(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加(jia)維(wei)護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)(hao)、9號(hao)(hao)2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上海石(shi)洞(dong)口300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀90年代末(mo)，俄亥俄州立大學提出了柔(rou)性電極(ji)濕式電除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立(li)大學共同研(yan)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，我國早由山東大學和國電環(huan)保院共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕(shi)式(shi)除塵器的研究(jiu)工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工(gong)業化應(ying)用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐(nai)腐蝕(shi)性優良的柔(rou)(rou)性絕緣疏水纖(xian)維織物通過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以(yi)形(xing)成水膜，并(bing)靠重力(li)自流向下與煙氣分(fen)離(li)，柔(rou)(rou)性織物材料作為收塵極布(bu)置成方形(xing)孔道(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕式電(dian)除塵器的技術特點(dian)如下：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖(xian)維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于表面(mian)形成均勻水膜，利(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實(shi)現自清(qing)灰，沖(chong)洗水量(liang)(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)利(li)于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐(nai)高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽命6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水后(hou)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響實(shi)際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進(jin)而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)率(lv)(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益(yi)陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限(xian)公司300MW機組，國(guo)電(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)一體化(hua)有(you)(you)限(xian)公司一期(qi)600MW機組采用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器是北京華能(neng)達(da)公司自(zi)(zi)主研發的(de)(de)具(ju)有自(zi)(zi)主知(zhi)識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。與(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結構不(bu)同(tong)(tong)，該結構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽極板(ban)(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下，在(zai)(zai)新型陽極板(ban)(ban)(ban)上完成(cheng)(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)主要由殼體(ti)(ti)、分(fen)布(bu)板(ban)(ban)(ban)、陽極裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰極裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴(pen)淋(lin)系統(tong)、熱風系統(tong)和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成(cheng)(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)特點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具(ju)有強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和硫化(hua)物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽極板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上，其幾(ji)乎全通透的(de)(de)結構大(da)大(da)降(jiang)低了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并且和普(pu)通的(de)(de)陽極板(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)體(ti)(ti)積下新型陽極板(ban)(ban)(ban)具(ju)有的(de)集塵(chen)面積(ji)，相當于普通陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統(tong)采(cai)用旋轉電(dian)極(ji)(ji)設計(ji)，在(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)下部(bu)(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)(xi)室，由高壓(ya)(ya)噴嘴在(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗(xi)(xi)網板，清(qing)洗(xi)(xi)網板后的(de)污水通過排水泵和排污管道送(song)入脫硫(liu)塔補(bu)水。在(zai)工程運行(xing)中，利用壓(ya)(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)問題如下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)部(bu)(bu)件全(quan)部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投入較高。