長沙濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著我(wo)國經濟的高(gao)速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環(huan)保信(xin)息》推算，2015年，我(wo)國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)力規劃(hua)設計(ji)總院(yuan)預測，到(dao)2020年，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)約為3億kW。火電廠的(de)快速發(fa)展導致(zhi)了(le)大氣(qi)環境的(de)污染并引發(fa)了(le)公(gong)共環境及健康(kang)危機(ji)(ji)，

雖然(ran)采取一系列政策(ce)，大力推動煤炭(tan)清潔(jie)利用與發展清潔能源，但由于我國燃(ran)煤(mei)發電的基數較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣污染物的主(zhu)要排放源之一，而降低排放強(qiang)度的主(zhu)要措施就是制定(ding)和實施更加嚴格的排放標準(zhun)。

同時濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污(wu)染(ran)物控制的(de)精處(chu)理(li)技(ji)術設備，其處(chu)理(li)對象為(wei)含(han)大量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣，主要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)排(pai)放，本文介紹4種濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效果(guo)等(deng)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。在目前的(de)濕(shi)除技(ji)(ji)(ji)術中，主要差(cha)別在于陽極(ji)板材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)選取(qu)及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術。根據陽極(ji)材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)不同，主要分為不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器、柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器;根據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術(即水(shui)膜(mo)的(de)形成原理(li))不同，分為水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術和(he)水(shui)膜(mo)沖洗(xi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在陽極(ji)表面(mian)自凝結實現在線清(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為通(tong)過(guo)噴(pen)淋水(shui)在陽極(ji)表面(mian)形成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器性能(neng)對比3.1、金屬電極濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應對地方環保法規(gui)提出的對煙塵(chen)排放控制的要求，日本三菱公司(si)研發并建(jian)成(cheng)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤(mei)電廠(chang)的煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器。目(mu)前我國通(tong)過(guo)引進技術(shu)并優(you)化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器的(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥(wo)式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平方向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)(gua)在殼體中(zhong)。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間(jian)距(ju)有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)現故(gu)障時，可以在較高的(de)煙氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極(ji)濕式電除塵器存在(zai)的問題如(ru)下：

1)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)一(yi)般(ban)高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的水(shui)膜對陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的設(she)計、制造、安裝及維護(hu)(hu)有嚴(yan)格的要(yao)求，更換時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)出現失效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)采用(yong)(yong)在線單線連(lian)續(xu)噴(pen)(pen)淋工(gong)藝(yi)，需要(yao)設(she)置專門的水(shui)處理(li)系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方式(shi)(shi)對于(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較(jiao)大，對噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求更高(gao)。根(gen)據各企業發布的環(huan)境監測(ce)報告(gao)顯(xian)示(shi)，金(jin)(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采用(yong)(yong)了金(jin)(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度高、耐腐(fu)蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件(jian)采用(yong)(yong)工廠成型(xing)，實現(xian)(xian)整體模塊化(hua)，有(you)(you)利于保證安(an)裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時，收集(ji)(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表(biao)面形成液(ye)膜(mo)，由(you)于玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)，能有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自流(liu)(liu)至(zhi)下(xia)部集(ji)(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗時，控制系統自動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由(you)于耗水量(liang)較小，集(ji)(ji)(ji)液(ye)槽中的(de)(de)收集(ji)(ji)(ji)液(ye)可(ke)(ke)返回(hui)脫硫塔內循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高，提(ti)高煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)后(hou)，影(ying)響(xiang)(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高溫下(xia)長(chang)期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高時對陽極(ji)(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)(you)影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原(yuan)材(cai)料性(xing)能有(you)(you)關。3)如果出現(xian)(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個模塊更換(huan)，將大(da)大(da)增加維護(hu)費用(yong)(yong)和難度。根據各企(qi)業發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提(ti)出了柔性電極濕式電除塵(chen)技(ji)術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥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(you)山東(dong)大學和國電環保(bao)院(yuan)共(gong)同(tong)研(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機(ji)組中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性優(you)良的柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維(wei)織(zhi)物通過(guo)潤濕(shi)(shi)使其導電，可以形成水膜，并靠重力自流(liu)向(xiang)下(xia)與煙氣分(fen)離，柔(rou)性織(zhi)物材料(liao)作為收塵極布置(zhi)成方形孔道(立式布置(zhi))，煙氣沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性濕(shi)(shi)式電除塵器的技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)好的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)結(jie)構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)(yan)氣中收集(ji)的(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可組(zu)(zu)裝拆卸(xie)，有(you)(you)利(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣溫度較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命(ming)(ming)有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒蝕，使用壽(shou)命(ming)(ming)6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣流速較(jiao)高(gao)，產(chan)生氣流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)結(jie)果表明：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公司300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)(you)限(xian)公司一期600MW機組(zu)(zu)采用了(le)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器徑流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器是(shi)北京華能達公(gong)司(si)自主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵技術。與上(shang)述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器結構(gou)不同，該(gai)結構(gou)布(bu)(bu)置是(shi)將收塵陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直(zhi)于氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力與引風(feng)力的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同一水平線上(shang)，粉塵顆(ke)粒在(zai)引風(feng)力與電(dian)(dian)(dian)場(chang)力的(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同作用下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)完(wan)成捕集。裝置主(zhu)要由(you)殼體、分布(bu)(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部位(wei)全部采(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)材(cai)質，具(ju)有(you)強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤(you)其對氯離子和硫化(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用壽命能夠(gou)達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)通孔(kong)率達到98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)大大降低了徑流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器的(de)(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力，并且和普通的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相比，相同體積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的集塵面積，相(xiang)當于普通陽(yang)極(ji)板的20倍。3)陽(yang)極(ji)系統采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨(du)立(li)的清(qing)洗室，由高壓噴(pen)(pen)嘴在(zai)(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖(chong)洗網板，清(qing)洗網板后的污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道送(song)入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓差監(jian)測，實現在(zai)(zai)(zai)線噴(pen)(pen)淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存在(zai)(zai)(zai)的問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)，前期成本投入較高。