巴彥淖爾濕式電除塵器

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)進入新(xin)世紀，隨著我(wo)國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節(jie)能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設(she)計總院預測，到2020年(nian)，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)約(yue)為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發展導致了大氣環(huan)境的(de)污染并(bing)引發了公(gong)共(gong)環(huan)境及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動(dong)煤炭(tan)清潔利用與發展清潔能(neng)源，但由于我國燃(ran)煤發電的基數(shu)較大，火電廠仍將是大氣污染物的主要排(pai)(pai)放(fang)源之(zhi)一，而(er)降低排(pai)(pai)放(fang)強度(du)的主要措施(shi)就是制定和實施(shi)更(geng)加(jia)嚴格的排(pai)(pai)放(fang)標(biao)準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵器作為(wei)燃煤(mei)電廠污染物(wu)控制(zhi)的(de)精處(chu)理技(ji)術設備(bei)，其處(chu)理對象為(wei)含大量游離水(shui)的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去(qu)除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)(you)害(hai)氣體，并(bing)可有(you)(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本(ben)文(wen)介紹(shao)4種濕(shi)式電除(chu)塵器技(ji)術，并(bing)從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除(chu)塵效果等(deng)方面(mian)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)(zai)目前(qian)的(de)濕(shi)除技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)中，主要差別在(zai)(zai)于(yu)陽(yang)(yang)(yang)極板材質的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。根據陽(yang)(yang)(yang)極材質的(de)不(bu)同，主要分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)、導電(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成原理)不(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，前(qian)者為間(jian)斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)(yang)極表(biao)面自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為通過噴淋水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)(yang)(yang)極表(biao)面形(xing)成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器20世(shi)紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保法規提(ti)出的(de)(de)對(dui)煙(yan)(yan)塵(chen)排放控制的(de)(de)要求，日本三菱公司(si)研發(fa)并(bing)建(jian)成濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電廠的(de)(de)煙(yan)(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)(guo)引進(jin)技術(shu)并(bing)優(you)化設計，已(yi)掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的技術(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向(xiang)進(jin)出，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)帶出粉塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)方(fang)向(xiang)布置，金屬極(ji)(ji)板采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)(guo)懸掛梁固定于(yu)殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)結構，通(tong)過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體(ti)中(zhong)。這(zhe)種安裝方(fang)式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變(bian)形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定性(xing)好(hao)，運(yun)行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫硫系統(tong)出現故障(zhang)時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存在的(de)問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)(yi)般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)(yao)形(xing)成(cheng)均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)設(she)計、制(zhi)造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換(huan)時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)(cai)用316L，需要(yao)(yao)(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護以(yi)防腐(fu)蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)(shui)膜保護出現(xian)失效，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)效率。3)清灰方式(shi)采(cai)(cai)用在(zai)線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連(lian)續噴淋工藝，需要(yao)(yao)(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使用，這種清灰方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高。根據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，金屬(shu)電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大唐黃島(dao)電廠670MW機組(zu)、神華國(guo)華舟山電廠350MW機組(zu)等都采(cai)(cai)用了(le)金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有重量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)等(deng)特(te)性。2)收塵(chen)(chen)極組(zu)件采(cai)(cai)用工廠成(cheng)型(xing)，實現整(zheng)體模(mo)塊(kuai)化，有利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有很強的(de)(de)(de)(de)疏水性，能有效阻隔粉塵(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)(dui)沉(chen)淀(dian)(dian)極壁的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流至下(xia)部集液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極管上(shang)部設置一層間斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需要進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制(zhi)系統(tong)自動停(ting)掉(diao)其(qi)中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或將(jiang)(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結束后開(kai)啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較小，集液(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)收集液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循(xun)環使用。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣流速后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較高(gao)時(shi)對(dui)(dui)陽極板壽(shou)命(ming)有影(ying)響，嚴重時(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年(nian)左右(you)，與(yu)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作產(chan)品(pin)所(suo)用的(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原材(cai)料(liao)性能有關。3)如(ru)果出現部分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模(mo)塊(kuai)更(geng)換(huan)，將(jiang)(jiang)(jiang)大大增(zeng)加維護費用和難度(du)。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)(de)(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃(huang)臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上(shang)海(hai)石洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊(yang)河兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采(cai)(cai)用了(le)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極濕式(shi)電除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共(gong)同研究制作(zuo)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保(bao)院(yuan)共同(tong)研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕式除塵器的研究(jiu)工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組中完成(cheng)工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)(guo)相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)織物通(tong)過(guo)(guo)潤濕(shi)使其導(dao)電，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠(kao)重(zhong)力(li)自流向下與煙氣分(fen)離(li)，柔(rou)性(xing)(xing)織物材料(liao)作為收塵極布置成方形(xing)孔(kong)道(dao)(立式布置)，煙氣沿(yan)孔(kong)道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電除塵器的技術(shu)特(te)點如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有重量輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖維(wei)本身的(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有利于(yu)表面形成均勻(yun)水膜，利用從煙氣中收(shou)集的(de)酸(suan)液帶出灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有利于(yu)后期的(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存在的(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙氣溫度較(jiao)高(gao)時，對(dui)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒(shao)蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度和浸水后發(fa)生的(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣流速較(jiao)高(gao)，產生氣流帶出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)有限公司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)一體化有限公司一期600MW機組采用了柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自主研(yan)發的(de)具有(you)自主知識產(chan)權的(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上(shang)(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)構布置是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣流方(fang)向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)(li)的(de)方(fang)向在同(tong)(tong)一水平線(xian)上(shang)(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)共同(tong)(tong)作(zuo)用下，在新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)(shang)完(wan)成(cheng)捕集(ji)。裝置主要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)電(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼材質，具有(you)強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)(qi)對氯離(li)子和(he)硫(liu)化(hua)物的(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕)等特性(xing)，使用壽(shou)命能夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)(shang)(shang)，其(qi)(qi)幾乎全通透的(de)結(jie)構大(da)大(da)降低了徑(jing)(jing)流式濕(shi)(shi)式除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運(yun)行阻力(li)(li)(li)，并且和(he)普通的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)體積下新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有(you)的(de)集塵面積(ji)，相當于普通陽(yang)極板的(de)20倍。3)陽(yang)極系統采用(yong)旋轉電(dian)極設計(ji)，在(zai)旋轉電(dian)極下部(bu)設立獨(du)立的(de)清洗室，由(you)(you)高壓噴嘴(zui)在(zai)旋轉電(dian)極內部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后(hou)的(de)污水通過排水泵(beng)和排污管道(dao)送入(ru)脫硫(liu)塔補水。在(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓差(cha)監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存在(zai)的(de)問題如下：1)由(you)(you)于接(jie)觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼(gang)，前期成(cheng)本投入(ru)較高。