保山濕式電除塵器

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(ji)，隨著(zhu)我國經濟的高(gao)速發(fa)展(zhan)，火(huo)電裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)仍(reng)在不斷增長。按中電聯《電力行(xing)業節能環(huan)保信息》推算，2015年，我國新(xin)增火(huo)電裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃(hua)設計總院預測，到2020年，火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量約為(wei)3億(yi)kW。火(huo)(huo)電(dian)廠的快速發展導致(zhi)了(le)大氣(qi)環境的污染(ran)并(bing)引發了(le)公共(gong)環境及健康危機(ji)，

雖然采取一(yi)系列政策，大力推動煤(mei)炭(tan)清潔利用與發展清潔(jie)能源(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發電的基數較大(da)，火電廠仍(reng)將(jiang)是(shi)(shi)大(da)氣污染物的主要排放源(yuan)之一，而(er)降低排放強度的主要措(cuo)施(shi)就是(shi)(shi)制(zhi)定和實施(shi)更加嚴格(ge)的排放標準。

同時濕(shi)式電(dian)除塵器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的(de)精處理技術設備，其處理對象為含大量(liang)游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體(ti)，并可(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵器技術，并從(cong)性能、可(ke)靠性及除塵效果(guo)等方面進(jin)行比(bi)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(zai)目前的(de)(de)(de)濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要分(fen)為不(bu)銹鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi);根(gen)據清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水膜的(de)(de)(de)形成原理(li))不(bu)同，分(fen)為水膜自清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水膜沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)(de)(de)水汽(qi)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者為通(tong)過(guo)噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)形成水膜清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬(shu)電極濕(shi)(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對地方環(huan)保(bao)法(fa)規提出的(de)對煙(yan)塵(chen)(chen)排放控(kong)制的(de)要求(qiu)，日本三菱公司研發(fa)并建成(cheng)濕(shi)(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專門(men)針對(dui)PM2.5提(ti)出控(kong)制(zhi)要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通過(guo)引進(jin)技術并優化設計，已掌握其(qi)核心技術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技術特(te)點(dian)如(ru)下：1)大多采用臥式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣流(liu)沿水平(ping)方向(xiang)進(jin)出，煙氣流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制(zhi)氣流(liu)帶(dai)出粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣溶(rong)膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行于氣流(liu)方向(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用懸掛方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過(guo)懸掛梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用框架式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這種(zhong)安裝方式(shi)(shi)由于陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故電(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運行電(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系統出現故障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)的煙氣溫度下運行。

(2)金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)塵器存在(zai)的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要形成均勻的水(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的設(she)計(ji)、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)(yan)格的要求(qiu)，更(geng)換時(shi)難度(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多(duo)采用316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現失(shi)效，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)(yan)重，甚(shen)至喪失(shi)除(chu)塵效率。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采用在線單線連(lian)續噴淋(lin)工藝，需(xu)要設(she)置專門的水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用，這種清(qing)灰方(fang)式(shi)對于水(shui)(shui)耗、電耗、堿的消耗較大(da)，對噴嘴性能要求(qiu)更(geng)高。根據各企業(ye)發布的環(huan)境監測報(bao)告顯示，金(jin)屬(shu)電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三(san)期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃島(dao)電廠670MW機組(zu)、神華國華舟(zhou)山電廠350MW機組(zu)等都采用了金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電除(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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有(you)利于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)(de)液滴在沉淀(dian)極表面形成液膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性，能有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉淀(dian)極壁的(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力(li)自流至下(xia)部(bu)(bu)集液槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積(ji)，在沉淀(dian)極管(guan)上部(bu)(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)，控制系統自動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集液槽(cao)中的(de)(de)(de)收集液可返回脫(tuo)硫塔(ta)內循(xun)環(huan)使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一般FRP不(bu)能在高溫(wen)下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)對陽極板壽命有(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽命在10～15年(nian)左(zuo)右，與(yu)產品的(de)(de)(de)質量(liang)及制作產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性能有(you)關(guan)。3)如(ru)果出現部(bu)(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模塊更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等都采用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大(da)學共(gong)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，我國早由山東大(da)學和國電(dian)環保院共同研(yan)發(fa)，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕(shi)式(shi)除塵器(qi)的研(yan)究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃(ran)煤機組中(zhong)完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性優良的柔性絕緣疏水(shui)(shui)纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕使其導電，可以形成水(shui)(shui)膜(mo)，并靠重力自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣(qi)(qi)分(fen)離，柔性織(zhi)物材(cai)料作為收塵(chen)(chen)極布置(zhi)(zhi)成方形孔(kong)道(dao)(立(li)式布置(zhi)(zhi))，煙(yan)氣(qi)(qi)沿孔(kong)道(dao)流(liu)過。(1)柔性濕式電除塵(chen)(chen)器的技(ji)術特點如下(xia)：1)柔性陽有(you)(you)重(zhong)量輕(qing)、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)(yu)表(biao)面形(xing)成均勻水(shui)膜，利用從(cong)煙氣(qi)(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液帶出灰，實(shi)現自清(qing)灰，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽極(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)(yu)后(hou)期(qi)的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)(qi)(qi)溫度較高(gao)時，對陽極(ji)(ji)壽(shou)(shou)命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使(shi)用壽(shou)(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行。3)煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)速較高(gao)，產生氣(qi)(qi)(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)低(di)(di)。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽發電(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公司一期(qi)600MW機組采用了柔性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京(jing)華能達(da)(da)公(gong)司(si)自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)(you)自(zi)主(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)構布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)(fang)向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)方(fang)(fang)向在同(tong)(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)與電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)，在新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)(ti)、分(fen)布板(ban)(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和(he)(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特點如(ru)下(xia)：1)與煙(yan)氣接(jie)觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)(you)強(qiang)度高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(shi)(尤(you)其對氯離子和(he)(he)硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等(deng)(deng)特性(xing)，使用(yong)壽命能夠達(da)(da)到(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)(tong)孔率達(da)(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)構大大降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行(xing)阻(zu)力(li)(li)，并且(qie)和(he)(he)普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)相(xiang)(xiang)比(bi)，相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)體(ti)(ti)積下(xia)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于(yu)(yu)普通陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)系(xi)統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗室(shi)，由高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污(wu)管道送入(ru)脫硫(liu)塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程(cheng)運行中，利(li)用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)(zai)線(xian)噴淋，無(wu)水(shui)(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下：1)由于(yu)(yu)接(jie)觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前期成本投入(ru)較高。