保定濕式電除塵器

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)進入(ru)新(xin)世紀，隨著我國(guo)經(jing)濟的(de)高速發展，火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量仍(reng)在不斷增長。按中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年，我國(guo)新(xin)增火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總院(yuan)預測，到2020年，火電裝(zhuang)機容量將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容量約為3億(yi)kW。火電廠的(de)快速發展導(dao)致了大氣環境的(de)污染并引發了公共環境及(ji)健康危機，

雖(sui)然采取一系列政策(ce)，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由(you)于我國燃(ran)煤發電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠仍(reng)將是大(da)氣污染物(wu)的主要(yao)排(pai)放(fang)(fang)源(yuan)之一，而(er)降低(di)排(pai)放(fang)(fang)強(qiang)度的主要(yao)措(cuo)施就是制定和實(shi)施更加嚴格的排(pai)放(fang)(fang)標準。

同時(shi)濕式電除(chu)塵器作(zuo)為(wei)燃煤電廠污染物(wu)控(kong)制(zhi)的(de)(de)精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對(dui)象為(wei)含大(da)量游離水(shui)的(de)(de)飽和濕煙氣，主要去除(chu)粉(fen)塵(含石膏(gao))、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并可有效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)(de)排放，本文介(jie)紹(shao)4種濕式電除(chu)塵器技(ji)術(shu)，并從(cong)性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除(chu)塵效(xiao)果(guo)等方面進行比較。

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(mu)前(qian)的(de)濕(shi)(shi)除技(ji)術(shu)(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在于陽(yang)極(ji)板材質的(de)選(xuan)取及(ji)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質的(de)不同(tong)，主(zhu)要(yao)分為不銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器;根據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)原(yuan)理)不同(tong)，分為水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為間斷噴淋(lin)(lin)，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)(shui)汽(qi)在陽(yang)極(ji)表面自(zi)凝結(jie)實現(xian)在線清(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)為通過(guo)噴淋(lin)(lin)水(shui)(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面形(xing)成(cheng)(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)性能對(dui)比(bi)3.1、金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方環保法(fa)規提出的(de)(de)對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控(kong)制的(de)(de)要求，日本三菱(ling)公(gong)司研(yan)發(fa)并建(jian)成濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)廠的(de)(de)煙(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我國通(tong)(tong)過(guo)引進(jin)技術(shu)并優化(hua)設計，已掌握其核(he)心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術(shu)特點如下：1)大(da)多采(cai)用臥式布(bu)(bu)置(zhi)，氣(qi)流沿(yan)水(shui)平方(fang)向(xiang)進(jin)出，煙(yan)氣(qi)流速較低(流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控制氣(qi)流帶(dai)出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行于氣(qi)流方(fang)向(xiang)布(bu)(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)式，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通(tong)(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定于殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用框(kuang)架式結構，通(tong)(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中。這種安(an)裝方(fang)式由于陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出現故障時(shi)，可以在(zai)(zai)較高(gao)的(de)煙(yan)氣(qi)溫度下運行。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器(qi)存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安(an)裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)材質多(duo)采用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪失除(chu)(chu)塵效率。3)清(qing)灰方式(shi)(shi)采用在(zai)線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋工(gong)藝，需要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清(qing)灰方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業發布的(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬電極(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電廠(chang)(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電廠(chang)(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采用了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電除(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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的技術(shu)特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重量輕、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)工廠成型，實現整體(ti)模塊化(hua)，有(you)利于(yu)(yu)(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時，收(shou)(shou)集下(xia)來的液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的疏水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的粘接，靠重力自流至下(xia)部(bu)(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上(shang)部(bu)(bu)設置(zhi)(zhi)一(yi)層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，將濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行(xing)間(jian)斷沖洗時，控制系統自動停掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)(yu)耗水量較小，集液(ye)槽(cao)中(zhong)的收(shou)(shou)集液(ye)可返回(hui)脫硫塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)的問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣流速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較高(gao)時對陽極(ji)板壽命有(you)影(ying)響，嚴重時可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的使用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產品(pin)的質量及(ji)制作產品(pin)所用(yong)的樹脂等原材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如果(guo)出現部(bu)(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個模塊更換，將大大增加(jia)維護(hu)費用(yong)和難度(du)。根據各企業發布(bu)的環境監測報告(gao)顯(xian)示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)組等都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵器20世(shi)紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學提(ti)出了柔(rou)性電極濕式(shi)電除塵技(ji)術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥(hai)俄(e)州立大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(zao)由山(shan)東大(da)學和國(guo)電(dian)環(huan)保院共同(tong)研發(fa)，開始了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物用于(yu)濕式除(chu)塵(chen)器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工業化應(ying)用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)(tong)過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優(you)良的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物(wu)通(tong)(tong)過潤濕使其(qi)導電，可以形(xing)成(cheng)水膜(mo)，并靠重力自(zi)流(liu)向下與(yu)煙氣分離，柔性(xing)織物(wu)材料作為收塵極布(bu)置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(dao)(立式布(bu)置(zhi))，煙氣沿(yan)孔(kong)道(dao)流(liu)過。(1)柔性(xing)濕式電除塵器的(de)技術特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利于(yu)(yu)表面形成均勻水(shui)膜，利用從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)量小。3)陽極(ji)部件可組(zu)(zu)(zu)裝拆卸，有(you)利于(yu)(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和(he)更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽極(ji)不(bu)耐高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)時(shi)，對陽極(ji)壽命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大(da)，陽極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)(du)和(he)浸(jin)水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸縮都會(hui)影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影(ying)響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較高(gao)，產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能結果表明(ming)：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機組(zu)(zu)(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化(hua)有(you)限公(gong)司(si)一期(qi)600MW機組(zu)(zu)(zu)采用了柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器是(shi)北京華能達公(gong)司自主研發的(de)(de)(de)具有(you)自主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)(shang)述(shu)濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不(bu)同(tong)，該(gai)結(jie)構(gou)布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)板垂直于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力與(yu)引(yin)風力的(de)(de)(de)方向在同(tong)一(yi)水平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在引(yin)風力與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在新(xin)(xin)型陽極(ji)板上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)、分(fen)布板、陽極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部(bu)位全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具有(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力腐蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)壽命能夠(gou)達到(dao)30年(nian)。2)新(xin)(xin)型陽極(ji)板的(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔率達到(dao)98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全(quan)通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)(da)大(da)(da)降低了徑(jing)(jing)(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)運行(xing)阻力，并(bing)且和(he)普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)板相比，相同(tong)體(ti)積下(xia)新(xin)(xin)型陽極(ji)板具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相當于普通(tong)(tong)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系(xi)(xi)統采用旋轉(zhuan)電極(ji)設(she)計，在旋轉(zhuan)電極(ji)下部設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴在旋轉(zhuan)電極(ji)內部向外沖洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)后的(de)(de)污水通(tong)(tong)過排水泵和排污管道送入脫硫塔補(bu)水。在工程運(yun)行中，利用壓差監(jian)測，實(shi)現在線(xian)噴(pen)淋，無水循(xun)環系(xi)(xi)統，故耗水、耗電量小。(2)徑流(liu)濕式電除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投(tou)入較(jiao)高。