巴音郭楞濕式電除塵器

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(ji)，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火電(dian)裝機容量仍在不斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節能環保(bao)信息》推算，2015年(nian)(nian)，我(wo)國新(xin)增火電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計總院預測，到2020年(nian)(nian)，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為(wei)3億kW。火電(dian)(dian)廠(chang)的快速發展導(dao)致了大氣(qi)環境的污染并引發了公共環境及健康危機，

雖然采取一(yi)系列(lie)政策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔(jie)能源，但由(you)于我國燃煤發電的基數(shu)較大，火(huo)電廠仍將是(shi)大氣(qi)污染物的主要排放源之一(yi)，而降低排放強度的主要措施(shi)就是(shi)制定(ding)和實施(shi)更(geng)加嚴格的排放標(biao)準(zhun)。

同時濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃(ran)煤電廠污染物控制的(de)(de)精處理技(ji)術設備，其處理對象(xiang)為(wei)含大量游離水的(de)(de)飽和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)(you)害氣(qi)體，并可(ke)有(you)(you)效控制PM2.5的(de)(de)排放(fang)，本文介紹4種濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從(cong)性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效果(guo)等(deng)方面進行(xing)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)(zai)目前(qian)(qian)的(de)濕除(chu)(chu)技(ji)術中，主(zhu)(zhu)要差別在(zai)(zai)(zai)于陽極板(ban)材(cai)質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術。根據陽極材(cai)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)(tong)，主(zhu)(zhu)要分為(wei)不(bu)銹鋼濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導電玻璃鋼電極濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性(xing)電極濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(即水(shui)膜(mo)的(de)形成原理(li))不(bu)同(tong)(tong)，分為(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術，前(qian)(qian)者為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)汽(qi)在(zai)(zai)(zai)陽極表面自(zi)凝結實(shi)現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)(zai)(zai)陽極表面形成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除塵器性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)(dui)地(di)方環保法(fa)規(gui)提出(chu)的(de)(de)對(dui)(dui)煙塵排放控制的(de)(de)要求，日本三菱公司研發并(bing)建(jian)成(cheng)濕(shi)式(shi)電除塵器，用(yong)于燃煤電廠的(de)(de)煙塵治理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)(ti)出(chu)控制要(yao)求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我國通過引進技術(shu)并優化(hua)設計，已掌握其核(he)心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技術(shu)特點如(ru)下：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提(ti)(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)結(jie)構，通過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼(ke)體(ti)中。這(zhe)種(zhong)安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫(tuo)硫系(xi)統出(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較(jiao)高的煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵(chen)器(qi)存在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極板(ban)一般高(gao)度(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)形(xing)成均勻的(de)(de)(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽(yang)極板(ban)的(de)(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及維(wei)護(hu)(hu)有(you)嚴格的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換(huan)時難度(du)較(jiao)大。2)極板(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)(yong)316L，需(xu)(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)膜保護(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護(hu)(hu)出現(xian)失(shi)效(xiao)，造(zao)成極板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚(shen)至喪(sang)失(shi)除塵效(xiao)率(lv)。3)清灰(hui)(hui)方式(shi)(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工藝，需(xu)(xu)要(yao)(yao)設(she)置(zhi)專門(men)的(de)(de)(de)水(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和(he)后循環使用(yong)(yong)，這種清灰(hui)(hui)方式(shi)(shi)對(dui)(dui)于(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大，對(dui)(dui)噴(pen)嘴(zui)性能要(yao)(yao)求(qiu)更高(gao)。根(gen)據各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器粉(fen)(fen)塵去(qu)除率(lv)(粉(fen)(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)(ji)組、神(shen)華國華舟(zhou)山電(dian)廠350MW機(ji)(ji)組等都采(cai)用(yong)(yong)了金屬極板(ban)濕式(shi)(shi)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)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)(you)(you)重(zhong)量輕、比(bi)強度高(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)件(jian)采用(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現(xian)整(zheng)(zheng)體模(mo)塊化(hua)，有(you)(you)(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時，收集(ji)下(xia)來的(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)液膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)(you)(you)很強的(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流至下(xia)部(bu)集(ji)液槽。4)為(wei)防止(zhi)少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)(shang)部(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分(fen)為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進(jin)行(xing)間斷沖洗(xi)時，控制系統自(zi)動停掉(diao)其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水(shui)量較小，集(ji)液槽中的(de)收集(ji)液可返回脫硫塔內(nei)循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣流速后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度較高(gao)時對陽極(ji)(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)質量及(ji)制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)能(neng)有(you)(you)(you)關(guan)。3)如果(guo)出(chu)現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼損壞(huai)，需要整(zheng)(zheng)個模(mo)塊更換，將(jiang)大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)(yong)和難(nan)度。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示(shi)，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上(shang)(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀(ji)90年(nian)代(dai)末，俄亥俄州立(li)大學提(ti)出了(le)柔(rou)性電極濕式電除塵技術(shu)的(de)概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共(gong)同研究(jiu)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，我國早由山東大學和國(guo)電環保院(yuan)共同研發，開始(shi)了柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物用于濕式除(chu)塵器的(de)研究工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通過(guo)潤濕使其導電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力(li)自流向下與(yu)煙氣(qi)分離(li)，柔(rou)性(xing)織物(wu)材料作為收(shou)塵(chen)極布置成方形孔(kong)道(dao)(立(li)式布置)，煙氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除(chu)塵(chen)器的技術(shu)特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量(liang)(liang)輕(qing)、防腐(fu)性(xing)能好的(de)特點。2)柔性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維本(ben)身的(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)(yan)氣(qi)中收(shou)集的(de)酸(suan)液帶出(chu)灰(hui)(hui)，實現(xian)自清(qing)灰(hui)(hui)，沖洗水(shui)量(liang)(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期的(de)維護和更換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器存在的(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度較高(gao)(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)影(ying)響，嚴重時可(ke)能燒(shao)蝕，使用壽命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮(suo)率較大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張(zhang)緊程度和浸(jin)水(shui)后發生的(de)伸縮(suo)都會(hui)影(ying)響實際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)正(zheng)常(chang)運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流速較高(gao)(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除率低。性(xing)能結果表明：粉(fen)塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期600MW機組(zu)采用了柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)(shi)北京華能達公司自(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)具(ju)(ju)有自(zi)主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術。與(yu)上述(shu)濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結構不(bu)同，該結構布(bu)置(zhi)是(shi)(shi)將(jiang)收(shou)塵(chen)陽極(ji)板垂(chui)直于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)場力與(yu)引風(feng)力的(de)(de)方向在同一(yi)水平(ping)線上，粉塵(chen)顆粒在引風(feng)力與(yu)電(dian)(dian)場力的(de)(de)共同作用(yong)下(xia)，在新(xin)型陽極(ji)板上完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體、分布(bu)板、陽極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材質，具(ju)(ju)有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能夠達到30年。2)新(xin)型陽極(ji)板的(de)(de)通孔率達到98%以上，其幾(ji)乎全通透的(de)(de)結構大大降低了(le)徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻(zu)力，并且(qie)和(he)普通的(de)(de)陽極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同體積(ji)下(xia)新(xin)型陽極(ji)板具(ju)(ju)有的(de)(de)(de)集(ji)塵(chen)面積，相當于普(pu)通(tong)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的(de)(de)(de)污水通(tong)過排水泵和排污管道送入脫硫塔補水。在工(gong)程運行(xing)中，利用壓(ya)差(cha)監測，實現(xian)在線噴淋，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)(de)(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼，前期成本投(tou)入較高(gao)。