昌吉濕式電除塵器

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(zhu)我(wo)國(guo)經濟的(de)高速發展，火電(dian)裝機容(rong)(rong)量仍在(zai)不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保(bao)信(xin)息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增(zeng)火電(dian)裝機容(rong)(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計總院預測(ce)，到2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)容(rong)量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發(fa)展導致了大氣(qi)環境(jing)的(de)污(wu)染并(bing)引發(fa)了公共環境(jing)及(ji)健康(kang)危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策(ce)，大力(li)推動煤炭清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發電的(de)(de)基數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣(qi)污染(ran)物(wu)的(de)(de)主要排放(fang)源(yuan)之一，而(er)降低(di)排放(fang)強度(du)的(de)(de)主要措施就是制定(ding)和實施更(geng)加嚴(yan)格的(de)(de)排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵器作為燃(ran)煤電廠污染物控制的精處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)設(she)備，其處(chu)理對象為含(han)(han)大量游離(li)水的飽和(he)濕(shi)煙(yan)氣，主要去除(chu)粉塵(含(han)(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣體，并(bing)可有效控制PM2.5的排放，本文(wen)介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵器技(ji)(ji)術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵效果等方(fang)面(mian)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(mu)前的濕(shi)除技(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的選取及(ji)清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的不(bu)同，主要分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器;根(gen)據清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的形成原理)不(bu)同，分為水(shui)(shui)膜(mo)自清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和(he)水(shui)(shui)膜(mo)沖洗(xi)清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣(qi)中的水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)(zai)線清灰(hui)，后者為通過噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面形成水(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保(bao)法規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出控制要求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)。目(mu)前我國通(tong)(tong)過(guo)引進技術(shu)并優(you)化(hua)設計(ji)，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)的技術(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較低(di)(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效(xiao)率(lv)。2)陰陽極均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極板(ban)采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極板(ban)通(tong)(tong)過(guo)懸掛梁固定于(yu)殼體(ti)(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)(dian)極采用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)(ti)中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極不易變(bian)形，極間(jian)距(ju)有保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系(xi)統出現故障時，可以(yi)在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極板一般高度在8～10m左(zuo)右，要形(xing)成(cheng)均勻(yun)的(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極板的(de)設(she)計、制造(zao)、安(an)裝(zhuang)及(ji)維(wei)護有嚴(yan)格的(de)要求，更(geng)(geng)換(huan)時難度較大。2)極板材質(zhi)多采用316L，需要通過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出現失效(xiao)，造(zao)成(cheng)極板腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰(hui)方式采用在線單(dan)線連續噴淋(lin)工(gong)藝，需要設(she)置專門(men)的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和(he)后循(xun)環使用，這種清灰(hui)方式對于(yu)水(shui)(shui)耗、電耗、堿的(de)消耗較大，對噴嘴性(xing)能要求更(geng)(geng)高。根(gen)據各企業發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，金屬電極濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃(huang)島(dao)電廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電廠350MW機組等(deng)都采用了金屬極板濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)(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(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的技術特點如下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)利于保證安裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)(xia)來的液(ye)(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)(ye)膜，由于玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的疏(shu)水性，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)壁的粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流至(zhi)下(xia)(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的沉(chen)積(ji)，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)管上(shang)部設置一層(ceng)間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)(yao)進(jin)行間斷沖洗時(shi)，控(kong)制系(xi)統自(zi)動停掉(diao)其中一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行，沖洗結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較(jiao)(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)(ye)槽(cao)中的收集(ji)液(ye)(ye)(ye)可返(fan)回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的問題如下(xia)(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)(ji)氣溶膠脫除(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣流速后(hou)，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽(shou)(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產(chan)品的質量(liang)及(ji)(ji)制作(zuo)產(chan)品所用(yong)(yong)的樹脂等(deng)原材料(liao)性能(neng)有(you)關(guan)。3)如果出現部分導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)(yao)整(zheng)個(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)大大增加(jia)維護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據(ju)各企業發布的環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末(mo)，俄亥俄州立大(da)學提出了柔性電極(ji)濕式電除(chu)塵技術(shu)的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大(da)學共同研(yan)究(jiu)制作出(chu)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)大學和國電環保院共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維織物用于濕式除塵器的研究工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資(zi)料(liao)顯(xian)示(shi)，耐腐蝕性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)(zhi)物(wu)通過潤濕(shi)使其導電，可以(yi)形成水(shui)膜，并靠重力自(zi)流(liu)向下(xia)與煙氣分離，柔性(xing)織(zhi)(zhi)物(wu)材料(liao)作為收塵(chen)極布置成方形孔(kong)道(立式布置)，煙氣沿孔(kong)道流(liu)過。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除塵(chen)器的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)重量輕、防(fang)腐(fu)性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于表面形(xing)成均勻水膜，利(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖(chong)洗水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于后期的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不(bu)耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕(shi)，使用(yong)壽命(ming)6年左(zuo)右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較(jiao)(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布(bu)的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸(jin)水后發生(sheng)的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都(dou)會(hui)影響(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距(ju)，進而影響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)(jiao)高(gao)，產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率低。性(xing)能(neng)結果表明(ming)：粉塵去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有(you)限公司(si)300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體化有(you)限公司(si)一期600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式靜(jing)電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是(shi)(shi)北京華能(neng)達公司自(zi)主研發的(de)具有自(zi)主知識(shi)產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。與(yu)上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)(jie)構(gou)不(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)(jie)構(gou)布(bu)置是(shi)(shi)將(jiang)收塵(chen)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)垂(chui)直于氣流方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)(dian)場力與(yu)引風力的(de)方(fang)向在同(tong)(tong)一水(shui)平(ping)線上，粉(fen)塵(chen)顆粒在引風力與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力的(de)共同(tong)(tong)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)，在新型陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)上完成捕集。裝置主要由(you)殼體、分(fen)布(bu)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)(ji)裝置、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系統、熱風系統和供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)：1)與(yu)煙(yan)氣接觸(chu)部位全部采用(yong)(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材質(zhi)，具有強(qiang)度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子(zi)和硫(liu)化物的(de)應力腐(fu)蝕)等特性，使用(yong)(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新型陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)通孔率達到98%以(yi)上，其幾乎全通透(tou)的(de)結(jie)(jie)構(gou)大大降(jiang)低了徑(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行阻力，并且和普通的(de)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)體積下(xia)新型陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)(ban)具有的集塵面積(ji)，相當(dang)于(yu)(yu)普(pu)通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下部(bu)(bu)設立(li)獨(du)立(li)的清洗室，由高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內(nei)部(bu)(bu)向外(wai)沖洗網板，清洗網板后的污水通過排水泵和(he)排污管道送入(ru)脫硫塔補水。在(zai)工(gong)程(cheng)運(yun)行中，利(li)用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系(xi)統，故(gu)耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的問題如下：1)由于(yu)(yu)接觸煙氣的部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本投入(ru)較高。