包頭濕式電除塵器

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，隨著我國經濟的(de)高速發(fa)展，火電裝機容量仍在(zai)不斷增(zeng)長(chang)。按中電聯《電力行業節能(neng)環保(bao)信(xin)息(xi)》推算，2015年(nian)，我國新(xin)增(zeng)火電裝機容量約0.51億(yi)kW。根據電力規劃設計總(zong)院預測，到(dao)2020年(nian)，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量將達到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機(ji)容(rong)量約(yue)為3億kW。火電(dian)廠的快(kuai)速(su)發展導致了(le)大氣環(huan)境的污(wu)染并引發了(le)公共環(huan)境及(ji)健康危(wei)機(ji)，

雖(sui)然(ran)采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利(li)用與(yu)發展清潔能源，但由于(yu)我國(guo)燃(ran)煤(mei)發電(dian)的(de)(de)基(ji)數較(jiao)大，火電(dian)廠(chang)仍將是(shi)大氣污染物的(de)(de)主要(yao)排(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)(de)主要(yao)措施(shi)就是(shi)制定和實施(shi)更加(jia)嚴(yan)格的(de)(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器作為燃煤電(dian)廠污染物控制的(de)精處理(li)技(ji)術(shu)設備，其(qi)處理(li)對象(xiang)為含大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主(zhu)要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體(ti)，并(bing)可有(you)效控制PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器技(ji)術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)(chen)效果等方面進(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(zai)目前的(de)濕(shi)除技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在(zai)于陽極(ji)板材(cai)質的(de)選(xuan)取(qu)及(ji)清(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據陽極(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同(tong)，主要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器、柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器;根據清(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水膜的(de)形成(cheng)(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分(fen)為(wei)水膜自清(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)水膜沖洗清(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠(kao)煙氣中的(de)水汽(qi)在(zai)陽極(ji)表(biao)面自凝(ning)結實(shi)現在(zai)線清(qing)灰，后者(zhe)為(wei)通過噴(pen)淋(lin)水在(zai)陽極(ji)表(biao)面形成(cheng)(cheng)水膜清(qing)灰。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地方環保法規(gui)提出(chu)的(de)對煙塵排放控制的(de)要求，日本(ben)三(san)菱(ling)公司研發并建成(cheng)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控制要求(qiu)，在(zai)燃煤電廠(chang)安(an)裝濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)。目(mu)前我國通過(guo)引進技(ji)術(shu)(shu)并優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬(shu)電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)(shu)特點如下：1)大多(duo)采用(yong)臥式(shi)布置，氣流(liu)沿水平方向(xiang)進出(chu)(chu)，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控制氣流(liu)帶(dai)出(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)效(xiao)率(lv)。2)陰陽極(ji)均(jun)平行于(yu)氣流(liu)方向(xiang)布置，金屬(shu)極(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方式(shi)，極(ji)板通過(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電暈電極(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中。這種安(an)裝方式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距(ju)有(you)保證，故(gu)電場穩定性好，運行電壓(ya)高(gao)(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)(gao)溫，脫硫系統(tong)出(chu)(chu)現故(gu)障時(shi)，可以在(zai)較高(gao)(gao)(gao)的(de)煙氣溫度下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度(du)(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形(xing)成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安(an)裝及維護(hu)有(you)嚴格的(de)要(yao)(yao)(yao)求，更(geng)換時難度(du)(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多采用(yong)(yong)(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除塵效率。3)清灰方式(shi)(shi)采用(yong)(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使(shi)用(yong)(yong)(yong)，這(zhe)種清灰方式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電耗、堿的(de)消(xiao)耗較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)(yao)求更(geng)高(gao)。根據(ju)各(ge)企業發(fa)布(bu)的(de)環境監測報告(gao)顯示，金屬電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電除塵器(qi)粉塵去除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電廠670MW機組、神(shen)華(hua)國(guo)華(hua)舟(zhou)山(shan)電廠350MW機組等都(dou)采用(yong)(yong)(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電除塵器(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(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如(ru)(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有重量輕(qing)、比(bi)強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)工廠成型，實現整體模(mo)(mo)塊化(hua)，有利于保(bao)證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時，收集下來的(de)液(ye)滴在沉淀極(ji)表(biao)面(mian)形成液(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有很(hen)強的(de)疏(shu)水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)(neng)有效阻(zu)隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對沉淀極(ji)壁的(de)粘接，靠重力(li)自流至下部集液(ye)槽。4)為防止(zhi)少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉積，在沉淀極(ji)管上(shang)部設置一(yi)(yi)層間(jian)(jian)斷噴淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)場(chang)，當需要(yao)(yao)進(jin)行間(jian)(jian)斷沖洗(xi)時，控制(zhi)系統自動停(ting)掉(diao)其中(zhong)一(yi)(yi)個電(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)場(chang)降壓運行，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)場(chang)。由(you)于耗水量較小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)收集液(ye)可返(fan)回脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)問題如(ru)(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流速在2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流速后，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)(neng)(neng)在高(gao)溫(wen)下長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時對陽極(ji)板壽命有影(ying)響，嚴重時可能(neng)(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽命在10～15年左(zuo)右，與產(chan)品(pin)的(de)質量及制(zhi)作產(chan)品(pin)所(suo)用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)有關。3)如(ru)(ru)果出(chu)現部分(fen)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)(yao)整個模(mo)(mo)塊更換，將大大增(zeng)加維護費用(yong)和(he)難(nan)度(du)。根(gen)據各企業發布(bu)的(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(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)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組、上(shang)海石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等(deng)都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(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，俄亥俄州(zhou)立大(da)學提(ti)出了柔性電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)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，我國早由山東大學(xue)和國電環保院(yuan)共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的研(yan)究工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織物通過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形成水膜，并靠重(zhong)力(li)自流(liu)向下與煙氣分離，柔性(xing)織物材(cai)料(liao)作為收塵極布(bu)置成方形孔(kong)道(立式布(bu)置)，煙氣沿(yan)孔(kong)道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)濕式電(dian)除塵器(qi)的技(ji)術(shu)特點如下：1)柔性(xing)陽有重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有利于(yu)表面(mian)形成均(jun)勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)中收(shou)集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有利于(yu)后(hou)(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更(geng)換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒蝕(shi)，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后(hou)(hou)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)有限(xian)公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一(yi)體(ti)化有限(xian)公司一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京(jing)華能達公司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有自主(zhu)知識(shi)產權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與上述濕式靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)構不同，該結(jie)構布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于氣(qi)流方向(xiang)，使(shi)電(dian)場力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)方向(xiang)在(zai)同一(yi)水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與電(dian)場力(li)的(de)(de)共同作(zuo)用下(xia)，在(zai)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)上完(wan)成(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼(ke)體、分布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤其對(dui)氯離子(zi)和(he)(he)硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等特(te)性(xing)，使(shi)用壽命(ming)能夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)(tong)孔(kong)率達到98%以上，其幾(ji)乎(hu)全通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)構大大降低了徑(jing)流式濕式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且和(he)(he)普通(tong)(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)相比(bi)，相同體積下(xia)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)具(ju)有的(de)(de)集(ji)塵面(mian)積(ji)，相當于普通陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系統(tong)采用(yong)旋轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)下部(bu)設立(li)(li)獨立(li)(li)的(de)(de)清(qing)洗室，由(you)高壓噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)內部(bu)向(xiang)外沖洗網板(ban)，清(qing)洗網板(ban)后(hou)的(de)(de)污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵(beng)和排污管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系統(tong)，故(gu)耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前期成本(ben)投入(ru)較高。