常德濕式電除塵器

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，隨著我國經(jing)濟的高(gao)速發(fa)展，火電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)(dian)力行(xing)業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國新增火電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據(ju)電(dian)(dian)(dian)力規(gui)劃設計總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠(chang)的快(kuai)速發展導致了(le)大(da)氣環境(jing)的污染并引發了(le)公共環境(jing)及健康(kang)危機，

雖(sui)然采取一系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與發展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的(de)(de)基數(shu)較大，火(huo)電廠仍將是(shi)大氣(qi)污染物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)(pai)放源(yuan)之(zhi)一(yi)，而降(jiang)低排(pai)(pai)放強度的(de)(de)主(zhu)要(yao)措施就(jiu)是(shi)制定和(he)實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)(pai)放標準。

同時濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器作(zuo)為(wei)燃煤電(dian)廠污(wu)染物控(kong)制(zhi)的精處理技術(shu)設備，其處理對(dui)象為(wei)含大(da)量游離水的飽(bao)和濕煙(yan)氣，主要(yao)去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴(di)和有害氣體，并可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器技術(shu)，并從性能、可靠性及(ji)除塵(chen)效果(guo)等方面進行比較。

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。在目(mu)前的(de)濕(shi)除技術(shu)中，主要差別在于陽極板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)。根據陽極材質的(de)不(bu)同(tong)，主要分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)除塵器、導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器、柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器;根據清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(即(ji)水(shui)膜(mo)的(de)形成原(yuan)理)不(bu)同(tong)，分為(wei)水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)汽在陽極表(biao)面(mian)自凝(ning)結實現在線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)在陽極表(biao)面(mian)形成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電極濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法規(gui)提(ti)出的對煙塵(chen)排放控制(zhi)的要求(qiu)，日本(ben)三菱公司研發并建成(cheng)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器(qi)，用于燃煤電廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)除塵器。目(mu)前我國通過引進(jin)(jin)技術(shu)并優(you)化設計(ji)，已掌握其(qi)核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)大多采用臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)(fang)向進(jin)(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)板采用懸掛方(fang)(fang)式，極(ji)板通過懸掛梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)采用框架式結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式由于(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故(gu)(gu)電(dian)場穩定性(xing)好，運行電(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)(tuo)硫系(xi)統出(chu)現故(gu)(gu)障(zhang)時，可以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)高的(de)煙氣(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一般高度在8～10m左右(you)，要形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設(she)(she)計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有(you)嚴(yan)格的(de)(de)要求(qiu)，更換(huan)時難度較大。2)極(ji)板材質(zhi)多采用(yong)316L，需(xu)要通過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出現失(shi)效，造(zao)成極(ji)板腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除塵(chen)效率。3)清(qing)灰方式采用(yong)在線單線連續噴(pen)(pen)淋工藝(yi)，需(xu)要設(she)(she)置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后循環(huan)使(shi)用(yong)，這種清(qing)灰方式對(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要求(qiu)更高。根據各企(qi)業發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機組、大唐(tang)黃(huang)島電廠(chang)670MW機組、神華國(guo)華舟山(shan)電廠(chang)350MW機組等都(dou)采用(yong)了(le)金(jin)屬極(ji)板濕式電除塵(chen)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)導電(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下：1)導電(dian)玻(bo)(bo)璃鋼具有(you)(you)重(zhong)(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強度高、耐腐蝕等(deng)(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)塵極(ji)組件采(cai)用工(gong)廠成(cheng)型(xing)，實現整體模塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)表(biao)面形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃鋼具有(you)(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵和石(shi)(shi)膏(gao)對(dui)沉淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)(zhong)力自流至(zhi)下部集液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵的(de)(de)沉積，在(zai)(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)管(guan)上(shang)部設(she)置一層間斷噴淋裝置，將濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)場，當需(xu)要進行間斷沖洗時(shi)，控制(zhi)(zhi)系統(tong)自動停(ting)掉其中一個(ge)電(dian)場或(huo)將電(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)場。由(you)于(yu)耗(hao)水量(liang)較小(xiao)，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使用。(2)導電(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如下：1)煙(yan)(yan)氣流速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣流速后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵性(xing)能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高溫下長期使用，煙(yan)(yan)氣溫度較高時(shi)對(dui)陽極(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用壽(shou)命在(zai)(zai)(zai)10～15年(nian)左(zuo)右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質(zhi)量(liang)及制(zhi)(zhi)作產(chan)品(pin)所用的(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部分(fen)導電(dian)玻(bo)(bo)璃鋼損壞，需(xu)要整個(ge)模塊(kuai)更換(huan)，將大(da)(da)大(da)(da)增加維(wei)護費用和難度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示(shi)，導電(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上(shang)海(hai)石(shi)(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙(meng)西(xi)300MW機(ji)組、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)(deng)都(dou)采(cai)用了導電(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀90年代末，俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學提出了柔性電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)技術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥(hai)俄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(dong)大學(xue)和國(guo)電(dian)環保院共同(tong)研(yan)發(fa)，開始了柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖(xian)維織(zhi)物用(yong)于(yu)(yu)濕(shi)式除塵器(qi)的研(yan)究工作，并于(yu)(yu)2012年(nian)在益(yi)陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)織物通過潤濕使其導電，可以形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)，并(bing)靠重(zhong)力自流向下與煙(yan)氣(qi)分(fen)離，柔(rou)性織物材料作(zuo)為(wei)收塵極布置(zhi)成(cheng)方形孔道(dao)(立式(shi)布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿(yan)孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔(rou)性陽有(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)結構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表(biao)面(mian)形(xing)成均勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣中收集(ji)的(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗(xi)水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)(ke)組(zu)(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于后期(qi)的(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電除塵器存在(zai)的(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫，煙(yan)氣溫度(du)較高時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可(ke)(ke)能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織(zhi)物的(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生的(de)伸縮(suo)都會影響實際的(de)極(ji)間距，進而影響到電場的(de)穩定性(xing)(xing)、電壓的(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣流速較高，產生氣流帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶(rong)膠脫除率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉(fen)塵去除率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電益陽(yang)發電有(you)限公(gong)司300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)，國電滎(ying)陽(yang)煤電一(yi)體(ti)化有(you)限公(gong)司一(yi)期(qi)600MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)采用了柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)電極(ji)濕式(shi)靜電除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器是北京華能(neng)達(da)公(gong)司自主研發(fa)的(de)(de)(de)具有自主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)塵技術。與上(shang)述濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布(bu)置是將收塵陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂(chui)直于氣(qi)流(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)與引(yin)風(feng)力(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)在(zai)同一水(shui)平線上(shang)，粉塵顆粒(li)在(zai)引(yin)風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共(gong)同作用(yong)下(xia)，在(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝置主要由殼(ke)體、分(fen)布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴(pen)淋(lin)系統、熱風(feng)系統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部位(wei)全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質(zhi)，具有強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其對氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi))等特性(xing)，使用(yong)壽命能(neng)夠達(da)到30年(nian)。2)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大大降(jiang)低了徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵器的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)相比，相同體積下(xia)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)具有的(de)集塵面積，相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)普通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系(xi)統采(cai)(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)電極設計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極下(xia)(xia)部設立獨(du)立的(de)清洗(xi)室(shi)，由高壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極內部向外沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污(wu)水通(tong)過(guo)排水泵和(he)排污(wu)管道送入脫硫塔補水。在(zai)工程(cheng)運(yun)行中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水循環系(xi)統，故耗水、耗電量(liang)小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)問(wen)題如(ru)下(xia)(xia)：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)部件全(quan)部采(cai)(cai)用2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入較高。