本溪濕式電除塵器

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(ji)，隨著我國(guo)經(jing)濟的高速發(fa)展，火電裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)仍在不斷增(zeng)(zeng)長。按中(zhong)電聯《電力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我國(guo)新增(zeng)(zeng)火電裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)約(yue)0.51億(yi)kW。根據電力(li)規劃設(she)計總院預測，到2020年，火(huo)電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導致了大氣環境(jing)的(de)污染(ran)并引發了公(gong)共環境(jing)及健康危機，

雖然采取(qu)一系列政(zheng)策(ce)，大力推動(dong)煤炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由(you)于我(wo)國燃煤發(fa)電的(de)基數較(jiao)大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)主要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)放強(qiang)度(du)的(de)主要(yao)措施(shi)就是(shi)制(zhi)定和(he)實施(shi)更加嚴格(ge)的(de)排(pai)放標(biao)準。

同時濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器作(zuo)為(wei)燃煤電(dian)(dian)廠污染物(wu)控制的(de)(de)精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象為(wei)含大量游離水的(de)(de)飽和(he)濕煙氣，主(zhu)要(yao)去(qu)除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害(hai)氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)(de)排放，本文介(jie)紹4種濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器技(ji)術(shu)，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除塵效果等方面(mian)進(jin)行(xing)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。在目前的濕(shi)除技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在于陽(yang)極(ji)板(ban)材(cai)質的選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材(cai)質的不同，主要分為不銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)(qi)、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜的形成原理)不同，分為水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷(duan)噴淋，靠(kao)煙氣中的水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表面(mian)自凝結實現(xian)在線(xian)清(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者為通過噴淋水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面(mian)形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對地方環保法規提出的對煙(yan)塵排放(fang)控制的要求，日(ri)本三菱公司研(yan)發并(bing)建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵治(zhi)理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器。目前我國通(tong)過引(yin)進技(ji)(ji)術(shu)并優化設計，已掌握(wo)其核心技(ji)(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器的技(ji)(ji)術(shu)特點如(ru)下(xia)：1)大(da)多采用臥式(shi)(shi)布(bu)置，氣流沿水平方向(xiang)進出，煙氣流速較低(流速在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣流帶(dai)出粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均(jun)平行(xing)于(yu)氣流方向(xiang)布(bu)置，金屬(shu)極(ji)板(ban)采用懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過懸掛(gua)梁固(gu)定于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框(kuang)架式(shi)(shi)結(jie)構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在殼體中(zhong)。這種安(an)裝方式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距(ju)有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以在較高(gao)的煙氣溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕(shi)式電除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右(you)，要形成均(jun)勻的水(shui)(shui)(shui)膜對陽極(ji)板(ban)的設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有(you)嚴(yan)格的要求，更(geng)換(huan)時難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要通(tong)過(guo)水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵效率(lv)。3)清灰(hui)方式采(cai)用(yong)在線單線連續噴淋工藝，需要設(she)置專門的水(shui)(shui)(shui)處理(li)系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)中(zhong)和后循環使用(yong)，這種清灰(hui)方式對于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大，對噴嘴性(xing)能要求更(geng)高。根據各企業發布的環境監測報告(gao)顯(xian)示(shi)，金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃(huang)島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電(dian)廠350MW機(ji)組等都(dou)采(cai)用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式電(dian)除(chu)(chu)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)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采(cai)用工(gong)廠成(cheng)(cheng)型，實(shi)現(xian)(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器運行時(shi)(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)來的液(ye)(ye)滴在沉淀極(ji)表面形成(cheng)(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)很強的疏水性(xing)(xing)，能有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對沉淀極(ji)壁(bi)的粘(zhan)接，靠重(zhong)力自流至下(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少(shao)量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)的沉積，在沉淀極(ji)管上(shang)(shang)部設置一(yi)層(ceng)間斷噴淋(lin)裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器分為多個電(dian)場(chang)(chang)(chang)(chang)，當(dang)需(xu)要進行間斷沖洗(xi)時(shi)(shi)(shi)，控制系統(tong)自動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)場(chang)(chang)(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)場(chang)(chang)(chang)(chang)降壓運行，沖洗(xi)結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)場(chang)(chang)(chang)(chang)。由(you)于(yu)耗水量(liang)(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中的收集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返(fan)回脫硫(liu)塔內(nei)循(xun)環使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存在的問題如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流速(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)(qi)流速(su)后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在高(gao)溫下(xia)長期(qi)使(shi)用，煙氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時(shi)(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)(shi)(shi)可(ke)能燒灼。FRP的使(shi)用壽命(ming)在10～15年左右，與產品(pin)的質量(liang)(liang)及制作產品(pin)所用的樹脂等(deng)原材料性(xing)(xing)能有(you)(you)關。3)如(ru)果出現(xian)(xian)部分導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整(zheng)個模塊更換(huan)，將(jiang)大大增加維(wei)護費用和(he)難度。根據各企業(ye)發布的環境(jing)監測報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用了導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提(ti)出了(le)柔性(xing)電極濕式電除塵(chen)技術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥(hai)俄州立大(da)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(you)山東大學和國(guo)電環保(bao)院共(gong)同研(yan)發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物用于濕(shi)式除(chu)塵(chen)器(qi)的研(yan)究工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性優(you)良的柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物通過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流(liu)向下與煙氣(qi)分離(li)，柔性織物材(cai)料(liao)作為收(shou)塵極布(bu)置(zhi)成方形(xing)孔(kong)道(立式(shi)(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道流(liu)過(guo)。(1)柔性濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器的技術(shu)特點如下：1)柔性陽有(you)重量輕、防腐(fu)性(xing)能(neng)好的(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)(xian)維本(ben)身的(de)(de)結構(gou)特(te)性(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)表(biao)面形成均勻(yun)水(shui)(shui)膜(mo)，利(li)(li)用(yong)從煙(yan)氣中收集的(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極部件(jian)可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙(yan)氣溫度較高時(shi)，對陽(yang)極壽(shou)命(ming)有(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年(nian)左右。2)柔性(xing)纖(xian)(xian)維織物的(de)(de)伸縮率(lv)較大(da)，陽(yang)極布的(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)(fa)生的(de)(de)伸縮都會(hui)影響實(shi)際的(de)(de)極間距，進而(er)影響到電(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣流速較高，產(chan)生氣流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能(neng)結果(guo)表(biao)明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)有(you)限(xian)公司(si)300MW機(ji)(ji)組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)限(xian)公司(si)一(yi)期600MW機(ji)(ji)組采用(yong)了柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公(gong)司自主研發的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主知(zhi)識產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)。與(yu)(yu)上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結構不同，該結構布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)垂(chui)直于氣(qi)流方(fang)向，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在同一水平(ping)線上，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同作用下(xia)(xia)，在新(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)上完(wan)成捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極裝置(zhi)(zhi)、陰極裝置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)特點如下(xia)(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材質(zhi)，具(ju)有(you)強度(du)高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯(lv)離子和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特性，使(shi)用壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率(lv)達(da)到(dao)98%以上，其(qi)幾乎全通(tong)透(tou)的(de)(de)(de)結構大大降低了徑流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相當于普通陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系統(tong)采(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極下(xia)(xia)部(bu)設立獨立的(de)(de)清洗室，由高壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極內(nei)部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的(de)(de)污水通過排(pai)水泵(beng)和排(pai)污管道送(song)入(ru)脫硫塔補水。在(zai)工(gong)程運行中(zhong)，利用壓差(cha)監測(ce)，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水循環(huan)系統(tong)，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采(cai)用2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成(cheng)本投入(ru)較(jiao)高。