保亭黎族苗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(wo)國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍在(zai)不(bu)斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院預測(ce)，到(dao)2020年(nian)，火電裝(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量約為3億kW。火電廠(chang)的(de)快速發展導致了大氣(qi)環境(jing)的(de)污染并引(yin)發了公共(gong)環境(jing)及健康危機，

雖然采取一系列政策(ce)，大(da)力推(tui)動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我(wo)國燃煤發(fa)(fa)電的基數較大，火(huo)電廠仍(reng)將是大氣污(wu)染物的主要排(pai)放源(yuan)之一，而降(jiang)低排(pai)放強度的主要措施(shi)就是制定(ding)和實施(shi)更加嚴格的排(pai)放標準。

同時濕式(shi)電除塵器作為(wei)燃煤電廠污染物控(kong)制的(de)精處理(li)技術設(she)備，其處理(li)對(dui)象(xiang)為(wei)含(han)大量游離水(shui)的(de)飽和濕煙(yan)氣，主要去除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并可(ke)有效控(kong)制PM2.5的(de)排放(fang)，本文介紹(shao)4種濕式(shi)電除塵器技術，并從性能(neng)、可(ke)靠性及除塵效果(guo)等方面進行比(bi)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)前的(de)濕除技(ji)(ji)術中(zhong)，主要差(cha)別在于陽(yang)(yang)極板材(cai)質的(de)選取及清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術。根據(ju)陽(yang)(yang)極材(cai)質的(de)不同，主要分(fen)為不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(即水膜(mo)的(de)形成原理)不同，分(fen)為水膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術和水膜(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術，前者為間(jian)斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水汽(qi)在陽(yang)(yang)極表面自(zi)凝結(jie)實現(xian)在線清(qing)(qing)灰，后者為通過噴淋水在陽(yang)(yang)極表面形成水膜(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕式(shi)電除塵(chen)器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)排放(fang)控制的要求，日本三菱公司研發(fa)并(bing)建成濕式(shi)電除塵(chen)器，用于燃煤電廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安(an)裝(zhuang)濕式電(dian)除塵器。目(mu)前我國通(tong)過(guo)引(yin)進技術并優化設計，已掌握(wo)其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器的(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)大多采(cai)用臥式布置，氣流沿水平方(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣流速(su)較低(di)(流速(su)在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效(xiao)控制(zhi)氣流帶出(chu)(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒(li)及(ji)氣溶膠(jiao)脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽(yang)(yang)極(ji)均平行于氣流方(fang)向布置，金屬極(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用框架式結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式由于陰陽(yang)(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有(you)保證(zheng)，故(gu)電(dian)場穩定性好，運行電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較高(gao)的(de)煙氣溫度下(xia)(xia)運行。

(2)金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵器存在的(de)問(wen)題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一般高度(du)在(zai)(zai)8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)要(yao)求(qiu)，更換(huan)時難度(du)較大。2)極(ji)(ji)板材質(zhi)多采(cai)用316L，需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)水(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)(ji)板腐蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪(sang)失除塵效率。3)清灰方(fang)式采(cai)用在(zai)(zai)線單(dan)線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置(zhi)專門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和(he)后循環(huan)使用，這種清灰方(fang)式對(dui)于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)更高。根據各企業發(fa)布的(de)環(huan)境監(jian)測報告(gao)顯(xian)示，金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵器粉塵去(qu)除率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃島電(dian)廠(chang)(chang)670MW機(ji)(ji)組、神(shen)華國華舟山電(dian)廠(chang)(chang)350MW機(ji)(ji)組等都采(cai)用了金(jin)屬極(ji)(ji)板濕式電(dian)除塵器。

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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采用(yong)工(gong)廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)(you)利于保證(zheng)安裝精(jing)度(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)(zai)沉淀極表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能有(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對(dui)沉淀極壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下(xia)(xia)部(bu)(bu)(bu)集液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)(zai)(zai)(zai)沉淀極管上部(bu)(bu)(bu)設置一(yi)(yi)層(ceng)間斷噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行間斷沖洗(xi)(xi)時(shi)，控制(zhi)系(xi)統自動(dong)停(ting)掉其(qi)中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗(xi)(xi)結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量(liang)較小，集液(ye)槽(cao)(cao)中的(de)(de)(de)收集液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣流速在(zai)(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙氣流速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙氣溫度(du)(du)較高(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽極板壽命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)能有(you)(you)關。3)如(ru)果(guo)出現部(bu)(bu)(bu)分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損(sun)壞，需要整(zheng)個模塊更換(huan)，將(jiang)(jiang)大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)和難度(du)(du)。根據(ju)各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)(de)環境(jing)監測報(bao)告(gao)顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等都采用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電極濕(shi)式電除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大(da)學共同(tong)研究(jiu)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(dong)大學和國電環保院共同(tong)研(yan)發(fa)，開(kai)始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物(wu)用(yong)于濕式(shi)除塵(chen)器的研(yan)究工(gong)作(zuo)，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關(guan)資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優(you)良的柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成水(shui)膜(mo)，并靠重(zhong)力自流(liu)向(xiang)下與煙氣分離，柔性(xing)(xing)織物材料作為收(shou)塵(chen)極布置成方(fang)形孔(kong)道(dao)(dao)(立式布置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)(dao)流(liu)過。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器的技術特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽有重(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有利于表面形成(cheng)均勻(yun)水(shui)膜，利用(yong)從煙氣中收(shou)集的(de)(de)酸(suan)液帶出灰，實現(xian)自清灰，沖洗(xi)水(shui)量小。3)陽極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有利于后期(qi)的(de)(de)維護(hu)和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)(shi)式電除(chu)塵器存在的(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽極(ji)不耐高溫，煙氣溫度較高時(shi)，對陽極(ji)壽(shou)命有影響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使(shi)用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率較大，陽極(ji)布的(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實際(ji)的(de)(de)極(ji)間距，進而(er)影響(xiang)到電場的(de)(de)穩定性(xing)、電壓(ya)的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣流速較高，產生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)率低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表明：粉塵去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國電益陽發電有限(xian)公司300MW機組(zu)，國電滎(ying)陽煤電一(yi)體化有限(xian)公司一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)電極(ji)濕(shi)(shi)式靜電除(chu)塵技術。

3.4、徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)是北京華(hua)能達(da)公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具有(you)自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵技術(shu)。與(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)結構不同，該結構布置是將收(shou)塵陽極板(ban)垂直(zhi)于氣流方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)場力與(yu)引(yin)風力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同一水(shui)平線上，粉塵顆粒在(zai)引(yin)風力與(yu)電(dian)(dian)場力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同作用下，在(zai)新型(xing)(xing)陽極板(ban)上完成(cheng)捕集。裝置主要由(you)殼體、分布板(ban)、陽極裝置、陰極裝置、噴淋(lin)系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離(li)子和硫(liu)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐蝕)等特(te)性，使用壽命能夠(gou)達(da)到30年。2)新型(xing)(xing)陽極板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)通孔(kong)率(lv)達(da)到98%以上，其幾(ji)乎(hu)全通透的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構大(da)大(da)降(jiang)低了(le)徑流式(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)阻力，并且和普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽極板(ban)相比，相同體積下新型(xing)(xing)陽極板(ban)具有(you)的(de)集塵面(mian)積(ji)，相(xiang)當(dang)于普通陽(yang)(yang)極(ji)板的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)(yang)極(ji)系統采用旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)設(she)計，在旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)下部設(she)立獨立的(de)清洗(xi)(xi)室(shi)，由高(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)內部向(xiang)外沖洗(xi)(xi)網(wang)板，清洗(xi)(xi)網(wang)板后的(de)污(wu)水通過排(pai)水泵和排(pai)污(wu)管道送入脫(tuo)硫塔(ta)補水。在工程運行中，利用壓(ya)差監測，實現(xian)在線噴淋(lin)，無水循環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在的(de)問題如下：1)由于接(jie)觸煙氣(qi)的(de)部件全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本(ben)投(tou)入較高(gao)。