白沙黎族自治縣濕式電除塵器

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(guo)經濟的(de)高速發展，火電(dian)裝機容量(liang)仍在不斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新增火電(dian)裝機容量(liang)約(yue)0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規(gui)劃設計總(zong)院預測，到(dao)2020年(nian)，火(huo)電裝機容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量約(yue)為(wei)3億(yi)kW。火(huo)電廠(chang)的快速發(fa)展導致了大氣環境(jing)的污染(ran)并引發(fa)了公共環境(jing)及健康(kang)危機，

雖然(ran)采(cai)取(qu)一系列政(zheng)策，大(da)力推動煤炭(tan)清潔利(li)用與發(fa)展清潔能(neng)源，但由于我國燃煤發(fa)電(dian)(dian)的基數(shu)較大(da)，火電(dian)(dian)廠(chang)仍將是大(da)氣污染物的主要(yao)排(pai)(pai)放(fang)(fang)源之(zhi)一(yi)，而降低(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)強度(du)的主要(yao)措施就(jiu)是制定和實施更加嚴格(ge)的排(pai)(pai)放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)。

同時(shi)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)作(zuo)為燃煤電廠污染物(wu)控制的精處理技術(shu)設備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣，主(zhu)要(yao)去(qu)除粉(fen)塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體(ti)，并可有效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)技術(shu)，并從性能、可靠性及除塵(chen)(chen)效(xiao)果等方面進(jin)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(de)(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在于陽(yang)(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)(de)選(xuan)取及(ji)清(qing)灰技(ji)術(shu)。根據陽(yang)(yang)極(ji)材(cai)質的(de)(de)不同，主要(yao)分為(wei)不銹鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi);根據清(qing)灰技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)(de)形成原理(li))不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)灰技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰技(ji)術(shu)，前者(zhe)(zhe)為(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)(yang)極(ji)表面自凝(ning)結(jie)實現(xian)在線清(qing)灰，后者(zhe)(zhe)為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在陽(yang)(yang)極(ji)表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)灰。

3、濕式(shi)電除塵(chen)器性能對比3.1、金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器20世紀90年(nian)代，為應(ying)對地(di)方環(huan)保法規提出的對煙塵(chen)排放控制的要求，日本三菱公司研(yan)發并(bing)建成濕式(shi)電除塵(chen)器，用于(yu)燃(ran)煤電廠(chang)的煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出控制(zhi)要求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技術特(te)點(dian)如(ru)下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流沿水平(ping)方(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)流速較低(流速在2.5m/s左(zuo)右(you))，能有效控制(zhi)氣(qi)(qi)流帶(dai)出粉(fen)塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)(wei)顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平(ping)行于(yu)氣(qi)(qi)流方(fang)向布置，金(jin)(jin)屬極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過懸掛梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架(jia)式(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在殼(ke)體中。這種(zhong)安裝方(fang)式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)不(bu)易(yi)變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性(xing)好(hao)，運行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出現故障(zhang)時，可以在較高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器(qi)存在的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝及(ji)維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)(de)要求，更(geng)換(huan)時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)多(duo)采(cai)用(yong)(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現失(shi)(shi)效(xiao)，造(zao)成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)(shi)除(chu)塵效(xiao)率。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在(zai)線單(dan)線連續噴淋工藝，需(xu)要設(she)置專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)(huan)使用(yong)(yong)，這種清灰方式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)(dui)噴嘴性(xing)能要求更(geng)高。根據各企(qi)業發(fa)布(bu)的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境監(jian)測報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(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)導電(dian)玻璃鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下：1)導電(dian)玻璃鋼具(ju)有(you)(you)重量(liang)(liang)輕(qing)、比(bi)強(qiang)度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特(te)性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)件采(cai)用工廠成(cheng)型，實(shi)現(xian)(xian)整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)保證(zheng)安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時，收集(ji)(ji)(ji)下來(lai)的(de)液滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)液膜(mo)，由(you)于(yu)玻璃鋼具(ju)有(you)(you)很強(qiang)的(de)疏水(shui)性，能有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下部集(ji)(ji)(ji)液槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)(ji)管上部設置一層(ceng)間斷噴淋裝置，將濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個電(dian)場(chang)(chang)，當需要進行間斷沖(chong)洗(xi)(xi)時，控制系統自動停(ting)掉其中一個電(dian)場(chang)(chang)或(huo)將電(dian)場(chang)(chang)降壓運(yun)行，沖(chong)洗(xi)(xi)結束后開(kai)啟該電(dian)場(chang)(chang)。由(you)于(yu)耗(hao)水(shui)量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)(ji)液槽中的(de)收集(ji)(ji)(ji)液可返回脫硫塔內循(xun)環使(shi)(shi)用。(2)導電(dian)玻璃鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下：1)煙(yan)氣流速在(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流速后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一般FRP不(bu)能在(zai)高(gao)溫下長期使(shi)(shi)用，煙(yan)氣溫度(du)(du)較(jiao)高(gao)時對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴(yan)重時可能燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)(shi)用壽命在(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作(zuo)產品所用的(de)樹脂(zhi)等(deng)(deng)原(yuan)材料性能有(you)(you)關。3)如(ru)果出現(xian)(xian)部分導電(dian)玻璃鋼損壞，需要整個模(mo)塊(kuai)更換，將大大增加維護費用和難度(du)(du)。根據(ju)各企業發布的(de)環境(jing)監測報(bao)告顯示(shi)，導電(dian)玻璃鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)、上海(hai)石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)、白(bai)楊河兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)(zu)等(deng)(deng)都(dou)采(cai)用了導電(dian)玻璃鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥(hai)俄州立(li)大(da)學提出了柔性電極濕式電除塵(chen)技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大學(xue)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(you)山東大(da)學和國電環保院共同研發，開始了柔(rou)性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖維織物用(yong)于(yu)濕式除塵(chen)器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物通過潤濕(shi)使其導電，可以形(xing)成水膜，并靠重力(li)自流(liu)向下(xia)與煙氣(qi)(qi)分離(li)，柔(rou)性織(zhi)物材料作(zuo)為收塵極布置成方形(xing)孔道(立(li)式(shi)布置)，煙氣(qi)(qi)沿(yan)孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有重量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)特(te)點(dian)。2)柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖(xian)維本(ben)身(shen)的(de)結構特(te)性(xing)，有利(li)于(yu)表面(mian)形成均(jun)勻水膜，利(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件(jian)可組(zu)(zu)裝拆(chai)卸(xie)，有利(li)于(yu)后期的(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)(shou)命有影響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮率(lv)(lv)較大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度(du)(du)和(he)浸水后發生的(de)伸縮都會影響(xiang)實際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)(lv)低(di)。性(xing)能(neng)結果表明(ming)：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有限公(gong)司300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體(ti)化(hua)有限公(gong)司一(yi)期600MW機(ji)組(zu)(zu)采用(yong)了柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華能(neng)達公(gong)司自主研發的(de)具有(you)自主知識產權的(de)除塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕式靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不同，該結構(gou)布置是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力(li)與(yu)(yu)(yu)引風(feng)(feng)力(li)的(de)方向在(zai)同一水平線(xian)上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)(feng)力(li)與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)共同作用(yong)(yong)下，在(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)完(wan)成捕集。裝(zhuang)置主要由(you)殼體、分布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系(xi)(xi)統(tong)(tong)、熱(re)風(feng)(feng)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組(zu)成。(1)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特(te)點(dian)如(ru)下：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣接觸部位全部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具有(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)腐蝕(尤(you)其(qi)對(dui)氯離子(zi)和硫化物的(de)應(ying)力(li)腐蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)通孔率達到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎(hu)全通透的(de)結構(gou)大大降低(di)了(le)徑(jing)流式濕式除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)運(yun)行(xing)阻力(li)，并且和普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系(xi)統(tong)采用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極下部設(she)立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極內部向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后(hou)的(de)(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管(guan)道送(song)入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓(ya)差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)循(xun)環系(xi)統(tong)，故(gu)耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接(jie)觸(chu)煙(yan)氣的(de)(de)部件全(quan)部采用2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投(tou)入較高(gao)。