巴中濕式電除塵器

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(jin)入新(xin)(xin)世紀，隨(sui)著我(wo)國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝機(ji)容量仍在不斷增長(chang)。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能(neng)環保(bao)信息(xi)》推算(suan)，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新(xin)(xin)增火電(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計(ji)總院預(yu)測，到2020年(nian)，火電裝機容量(liang)將(jiang)達(da)到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機容量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠的快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環境(jing)的污(wu)染并引發(fa)了公共(gong)環境(jing)及健康危機，

雖(sui)然采取一系列(lie)政策(ce)，大力推動煤炭清潔利(li)用(yong)與發展清潔能(neng)源，但由于(yu)我國燃煤發電的基數較大，火電廠仍(reng)將是大氣污染(ran)物(wu)的主要排放源之一，而降低排放強度的主要措施就是制定和(he)實(shi)施更加嚴格的排放標準。

同時濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器作為燃煤電(dian)(dian)廠污染物控制的精處理技術設備，其處理對象為含(han)大量游離水(shui)的飽和濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣(qi)體，并(bing)(bing)可(ke)有(you)效控制PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器技術，并(bing)(bing)從性能、可(ke)靠性及除塵(chen)效果等方(fang)面進行比較。

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)目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板材(cai)質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、柔(rou)性電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水膜的(de)形(xing)(xing)成原(yuan)理)不(bu)同，分為(wei)水膜自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水膜沖(chong)洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面自(zi)凝(ning)結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面形(xing)(xing)成水膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)性能對(dui)(dui)(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對(dui)(dui)(dui)地(di)方環保(bao)法規提出(chu)的(de)對(dui)(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的(de)要求，日本(ben)三菱公司(si)研發(fa)并建成濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出控(kong)制要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)過(guo)引進(jin)技術并優化設計，已掌(zhang)握其核心技術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技術特點(dian)如下：1)大多(duo)采用臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平(ping)(ping)方向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制氣(qi)流(liu)(liu)帶出粉(fen)塵(chen)，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)均(jun)平(ping)(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)布(bu)置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用框架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在殼體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距(ju)有(you)保(bao)證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系(xi)統出現(xian)故(gu)障時，可以在較高的(de)煙氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存(cun)在的(de)問題(ti)如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護有嚴格的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜保護以防腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)膜保護出現失效(xiao)，造(zao)成(cheng)極(ji)板(ban)腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至喪失除塵(chen)效(xiao)率。3)清灰(hui)方式(shi)采(cai)用在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置(zhi)專門(men)的(de)水(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和(he)后循(xun)環使用，這(zhe)種清灰(hui)方式(shi)對(dui)于(yu)(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)求更高(gao)。根據各企業發(fa)布的(de)環境(jing)監測報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大唐黃(huang)島電(dian)(dian)廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山(shan)電(dian)(dian)廠350MW機組等都采(cai)用了金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)(liang)輕、比(bi)強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐(fu)蝕等(deng)特(te)性。2)收塵(chen)(chen)極組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整體模塊化(hua)，有(you)利于保證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉淀極表面(mian)形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很(hen)強的(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和石膏(gao)對沉淀極壁的(de)粘接(jie)，靠(kao)重力自(zi)流至下(xia)部集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)沉淀極管上部設置(zhi)一層間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進(jin)行間斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動(dong)停掉其中(zhong)(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水(shui)量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)小(xiao)，集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)收集(ji)(ji)液(ye)(ye)可返回脫硫(liu)塔(ta)內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽(shou)命(ming)有(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年(nian)左右(you)，與產(chan)(chan)品的(de)質量(liang)(liang)及制作(zuo)產(chan)(chan)品所用(yong)的(de)樹(shu)脂(zhi)等(deng)原材(cai)料性能(neng)有(you)關。3)如果出現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要(yao)整個模塊更換，將大大增加維護費用(yong)和難度(du)(du)。根據各企業發布的(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(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%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、上海石洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙(meng)西(xi)300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大(da)學提(ti)出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)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(da)學和國(guo)電環保院(yuan)共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除(chu)塵器(qi)的研究工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性優良(liang)的柔(rou)(rou)性絕緣(yuan)疏水纖維(wei)織(zhi)物通過(guo)(guo)潤濕(shi)使其導(dao)電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自流(liu)向下與(yu)煙氣(qi)分(fen)離，柔(rou)(rou)性織(zhi)物材料作為(wei)收塵(chen)極布置成方形孔(kong)道(立(li)式布置)，煙氣(qi)沿孔(kong)道流(liu)過(guo)(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器的技術特點(dian)如下：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)(yu)表(biao)面(mian)形成(cheng)均(jun)勻水(shui)膜，利(li)(li)用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)(li)于(yu)(yu)后期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)柔性(xing)陽極(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽極(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖維(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)較(jiao)大，陽極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運行。3)煙(yan)氣流速較(jiao)高(gao)，產(chan)生氣流帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)：粉塵去除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)益陽發電(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽煤電(dian)一體化有(you)限公(gong)司(si)一期600MW機組(zu)采用了(le)柔性(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器徑流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器是(shi)北京華能達(da)公司自主(zhu)研發的具(ju)有(you)自主(zhu)知(zhi)識產權的除塵(chen)(chen)技(ji)術。與上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器結構不同，該結構布(bu)置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于(yu)氣(qi)流方(fang)(fang)向，使電(dian)場力(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)的方(fang)(fang)向在同一水平(ping)線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風(feng)力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的共同作(zuo)用下，在新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝置主(zhu)要由殼(ke)體、分布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置、陰(yin)極(ji)裝置、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和供電(dian)電(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的技(ji)術特(te)(te)點如下：1)與煙氣(qi)接觸(chu)部位全部采用2205雙相不銹鋼(gang)材(cai)質，具(ju)有(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子(zi)和硫化物的應力(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特(te)(te)性(xing)，使用壽命能夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾(ji)乎全通透(tou)的結構大大降低了徑流式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)器的運(yun)行(xing)阻力(li)(li)，并且和普通的陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相比(bi)，相同體積(ji)下新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普通(tong)陽極板(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極系統(tong)采用(yong)(yong)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極下部設立(li)獨(du)立(li)的(de)(de)清(qing)洗室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極內部向外沖(chong)洗網板(ban)，清(qing)洗網板(ban)后(hou)的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)通(tong)過(guo)排水(shui)(shui)泵(beng)和排污(wu)管道(dao)送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)壓差(cha)監測，實現(xian)在(zai)線(xian)噴淋(lin)，無(wu)水(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)部件(jian)全部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高。