白銀濕式電除塵器

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，隨著我國(guo)(guo)經濟的(de)高速發展，火電(dian)(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按(an)中電(dian)(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)(dian)力行業節(jie)能環保信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)(guo)新(xin)增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量約(yue)0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)(dian)(dian)力規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容量約為3億kW。火(huo)電廠(chang)的快速(su)發(fa)(fa)展(zhan)導致了(le)大氣環境的污染(ran)并引(yin)發(fa)(fa)了(le)公(gong)共環境及健康危機，

雖然采(cai)取一系(xi)列政策，大力推動煤炭(tan)清潔(jie)利(li)用與發(fa)展清潔能源，但由(you)于我(wo)國燃(ran)煤發(fa)電的(de)(de)基數(shu)較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排放(fang)(fang)源之一，而降(jiang)低排放(fang)(fang)強度(du)的(de)(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)就是制(zhi)定(ding)和實施(shi)更加嚴(yan)格的(de)(de)排放(fang)(fang)標準。

同時濕式(shi)電除塵(chen)器作為(wei)燃煤(mei)電廠污(wu)染物(wu)控制的精處理(li)技(ji)術設備(bei)，其(qi)處理(li)對象為(wei)含(han)大量(liang)游離水(shui)的飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣(qi)體(ti)，并可有效控制PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介紹4種(zhong)濕式(shi)電除塵(chen)器技(ji)術，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除塵(chen)效果等方面進行比較(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(de)(de)濕除(chu)技術中(zhong)，主要(yao)差別在于陽(yang)極(ji)板材質的(de)(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰技術。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質的(de)(de)不同(tong)，主要(yao)分為不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器;根據(ju)清(qing)(qing)灰技術(即水(shui)(shui)膜的(de)(de)形成原理)不同(tong)，分為水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰技術和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰技術，前者為間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面自凝(ning)結(jie)實(shi)現在線清(qing)(qing)灰，后者為通(tong)過噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)性(xing)能(neng)對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)20世(shi)紀90年(nian)代，為應對(dui)地(di)方(fang)環保(bao)法(fa)規提出的對(dui)煙(yan)塵排放(fang)控制(zhi)的要求(qiu)，日本(ben)三菱公(gong)司研發并建成濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。目(mu)前我國通(tong)過引進(jin)技(ji)(ji)術并優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)技(ji)(ji)術特點如(ru)下：1)大多采(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(di)(流(liu)速在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板采(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)過懸掛梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框(kuang)架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在殼(ke)體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系(xi)統出(chu)現故障(zhang)時，可以在較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器存在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一(yi)般高(gao)(gao)度在(zai)(zai)8～10m左右(you)，要形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設計、制造(zao)、安(an)裝及維護(hu)有(you)嚴(yan)格的(de)(de)要求，更(geng)換時難度較大。2)極(ji)板材質多(duo)采(cai)(cai)用316L，需要通過水(shui)(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦(dan)水(shui)(shui)膜保護(hu)出現失效，造(zao)成(cheng)極(ji)板腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰方式采(cai)(cai)用在(zai)(zai)線單線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需要設置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后(hou)循環使用，這(zhe)種(zhong)清灰方式對(dui)(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)消(xiao)耗較大，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要求更(geng)高(gao)(gao)。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機組、大唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等都采(cai)(cai)用了金屬極(ji)板濕式電(dian)(dian)除(chu)(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)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)重量輕、比(bi)強(qiang)度(du)高、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型(xing)，實現整(zheng)體(ti)模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行時，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉淀(dian)極表面形成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對沉淀(dian)極壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流(liu)(liu)至下(xia)部集液(ye)槽。4)為防止少(shao)量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極管上部設置一層間斷(duan)噴(pen)淋(lin)裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分(fen)(fen)為多(duo)個(ge)(ge)電(dian)(dian)場，當需要(yao)進行間斷(duan)沖(chong)洗(xi)時，控制系(xi)統自(zi)動停掉其中(zhong)一個(ge)(ge)電(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)場降壓(ya)運行，沖(chong)洗(xi)結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量較小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)可返回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣流(liu)(liu)速(su)后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)高溫下(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較高時對陽極板壽命(ming)有(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重時可能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質(zhi)量及(ji)制作產(chan)品(pin)所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能有(you)關。3)如果(guo)出現部分(fen)(fen)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要(yao)整(zheng)個(ge)(ge)模(mo)塊更換，將大大增加(jia)維(wei)護費用(yong)和(he)難度(du)。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上海(hai)石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性(xing)電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大(da)學共同研究制作出臺實驗裝置。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，我國早由山東大學和國電環(huan)保院共(gong)同研(yan)發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器(qi)的研(yan)究(jiu)工作(zuo)，并(bing)于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的(de)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物(wu)(wu)通(tong)過潤濕使(shi)其導(dao)電(dian)，可以形成水膜，并靠(kao)重力自(zi)流向(xiang)下(xia)(xia)與煙氣分離，柔性(xing)(xing)織物(wu)(wu)材(cai)料作為收塵極布(bu)置(zhi)(zhi)成方形孔道(dao)(立式布(bu)置(zhi)(zhi))，煙氣沿孔道(dao)流過。(1)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器的(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量輕、防腐(fu)性(xing)能好的特點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身(shen)的結構特性(xing)，有(you)利(li)于表面形成均勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中(zhong)收(shou)集的酸(suan)液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于后期的維(wei)護和更(geng)換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在的問題(ti)如下：1)柔性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可能燒(shao)蝕(shi)，使用壽命(ming)6年左(zuo)右(you)。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的伸縮率較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布(bu)的張緊程度和浸水(shui)后發生的伸縮都會影響實際的極(ji)(ji)間距，進而影響到(dao)電(dian)場的穩定性(xing)、電(dian)壓(ya)的正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)(jiao)高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)能結果(guo)表明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)限(xian)公司一期600MW機組采用了柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華能(neng)達公司(si)自主(zhu)研發(fa)的(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與上(shang)述濕(shi)式靜電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構不同(tong)，該結構布(bu)(bu)置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向，使(shi)電場力(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向在(zai)(zai)同(tong)一水平線(xian)上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風(feng)力(li)(li)與電場力(li)(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)(zai)新型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要由(you)殼體(ti)、分布(bu)(bu)板(ban)(ban)、陽極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和供電電源(yuan)等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如下：1)與煙(yan)氣接觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)材質，具有(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤(you)其對(dui)氯離子和硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性，使(shi)用(yong)(yong)壽命能(neng)夠達到(dao)30年。2)新型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達到(dao)98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并(bing)且(qie)和普通(tong)的(de)(de)陽極(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)具有(you)的集塵面積(ji)，相當于普通(tong)陽極(ji)(ji)板的20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采用(yong)旋轉電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨立的清洗(xi)(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)(xi)網板，清洗(xi)(xi)網板后的污(wu)水通(tong)過排水泵和排污(wu)管(guan)道(dao)送入脫(tuo)硫(liu)塔補水。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋(lin)，無水循環系統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵器存在(zai)的問題如下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。