長治濕式電除塵器

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)進入新世紀(ji)，隨著我(wo)國經濟的(de)高速發展(zhan)，火(huo)電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)仍(reng)在不斷(duan)增(zeng)長。按中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力(li)行業節能環保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火(huo)電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)約(yue)0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)(dian)力(li)規(gui)劃設計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝機(ji)容量(liang)約(yue)為3億kW。火(huo)電(dian)(dian)廠的快(kuai)速發展導(dao)致(zhi)了大(da)氣(qi)環(huan)(huan)境的污染并引發了公(gong)共環(huan)(huan)境及(ji)健康危機(ji)，

雖(sui)然采(cai)取一系列政(zheng)策，大力(li)推動煤(mei)炭(tan)清潔利用與發(fa)展清潔能源，但(dan)由于我國燃煤發(fa)電的(de)(de)基(ji)數較大，火(huo)電廠(chang)仍將(jiang)是大氣污(wu)染(ran)物的(de)(de)主(zhu)要排放源之一，而降低排放強度的(de)(de)主(zhu)要措施(shi)就是制定和實施(shi)更(geng)加嚴格的(de)(de)排放標準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污(wu)染物控制(zhi)的(de)精(jing)處(chu)理(li)技術設備，其處(chu)理(li)對(dui)象為含(han)大量游(you)離水的(de)飽和濕(shi)(shi)煙(yan)氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排(pai)放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器技術，并從性能、可靠性及除塵(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)目(mu)前的濕(shi)除(chu)(chu)(chu)技術(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)于陽(yang)極板材質的選取及清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極材質的不同(tong)，主要分為不銹鋼濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵器、導電玻璃鋼電極濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵器、柔性電極濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)膜(mo)的形成原理)不同(tong)，分為水(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前者為間(jian)斷噴(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣(qi)中(zhong)的水(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極表面(mian)自凝(ning)結實現(xian)在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極表面(mian)形成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性(xing)能對(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世紀(ji)90年(nian)代，為(wei)應對(dui)地(di)方(fang)環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的要求，日(ri)本三菱公司研(yan)發并建(jian)成濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出(chu)控(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃煤電廠安裝濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器。目前我國通過(guo)引進(jin)技術并優化設計，已掌握其核心(xin)技術。(1)金屬電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器的技術特點如下：1)大多采用臥式(shi)布置，氣流沿水平方(fang)(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制(zhi)氣流帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除效(xiao)率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平行(xing)于氣流方(fang)(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用懸(xuan)掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼體(ti)中(zhong)，電暈電極(ji)(ji)采用框架式(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這(zhe)種安裝方(fang)(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電場穩定性好，運(yun)行(xing)電壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)較高的煙氣溫度(du)下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)存在的問題(ti)如下(xia)：

1)陽極(ji)板一(yi)般高(gao)度在8～10m左右，要形成均勻的水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)板的設(she)計(ji)、制造、安裝及維護(hu)有(you)嚴(yan)格的要求(qiu)，更換(huan)時難(nan)度較(jiao)(jiao)大。2)極(ji)板材質多采(cai)用316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效，造成極(ji)板腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式采(cai)用在線(xian)單線(xian)連(lian)續噴(pen)(pen)淋工(gong)藝，需(xu)要設(she)置專門的水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后(hou)循環使用，這(zhe)種清灰(hui)方式對(dui)于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的消耗較(jiao)(jiao)大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性(xing)能要求(qiu)更高(gao)。根據各企業發布的環境監(jian)測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國華舟(zhou)山(shan)電(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用了(le)金屬極(ji)板濕(shi)式電(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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)技術特點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕、比強(qiang)度高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現(xian)整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴在沉(chen)淀極(ji)(ji)表面(mian)形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強(qiang)的(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重力自(zi)流至下(xia)部(bu)(bu)集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)(bu)設置(zhi)一(yi)(yi)層間斷噴淋(lin)裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行(xing)間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動停掉其中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量(liang)較(jiao)小(xiao)，集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)(ye)可返回(hui)脫硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在的(de)問題如下(xia)：1)煙氣(qi)流速在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高，提高煙氣(qi)流速后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能(neng)在高溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影(ying)響，嚴(yan)重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在10～15年左右(you)，與產品的(de)質量(liang)及制(zhi)作產品所用(yong)的(de)樹脂(zhi)等(deng)原(yuan)材料性(xing)(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)(bu)分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個模(mo)塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)(jiang)大大增加(jia)維護費用(yong)和難(nan)度。根據各企業(ye)發布的(de)環境監(jian)測報告(gao)顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上(shang)海石(shi)(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白(bai)楊河兩臺300MW機組等(deng)都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提(ti)出了柔性電極濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學(xue)共同(tong)研究制作出(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(you)山東大學(xue)和國電環保院(yuan)共同研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物用于(yu)濕式除塵(chen)器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤(mei)機組中完(wan)成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕使(shi)其導電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流(liu)(liu)向下(xia)與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物(wu)材料作為(wei)收塵極布(bu)置成方形(xing)孔道(立式布(bu)置)，煙氣沿(yan)孔道流(liu)(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵器的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量(liang)(liang)輕(qing)、防腐(fu)性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于表面形成均勻(yun)水膜，利(li)用從(cong)煙氣中收集的(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實現自(zi)清灰(hui)，沖(chong)洗水量(liang)(liang)小。3)陽(yang)極部件(jian)可組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于后期的(de)(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)(shi)式電除塵器存在的(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不耐(nai)高(gao)溫，煙氣溫度較高(gao)時，對陽(yang)極壽命有(you)影響，嚴重時可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽(yang)極布的(de)(de)張緊程度和浸水后發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)伸(shen)縮都會(hui)影響實際(ji)的(de)(de)極間距，進而影響到電場的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)、電壓的(de)(de)正(zheng)常(chang)運行。3)煙氣流(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除率低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉(fen)塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國電益陽(yang)發(fa)(fa)電有(you)限公司300MW機(ji)組(zu)，國電滎(ying)陽(yang)煤電一體化有(you)限公司一期600MW機(ji)組(zu)采用了(le)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電極濕(shi)(shi)式靜電除塵技(ji)術。

3.4、徑流濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)徑流濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司(si)自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)(ju)有自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上述濕式(shi)靜電除(chu)塵(chen)器(qi)結構不(bu)(bu)同，該(gai)結構布置是將收(shou)塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板垂直于氣(qi)流方(fang)(fang)向，使(shi)電場力(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向在同一(yi)水平線上，粉塵(chen)顆(ke)粒在引(yin)風力(li)(li)與(yu)電場力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共(gong)同作用(yong)下(xia)，在新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板上完成(cheng)捕集。裝置主(zhu)要(yao)由殼(ke)體、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系統、熱風系統和(he)供電電源等組成(cheng)。(1)徑流濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼材質，具(ju)(ju)有強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子(zi)和(he)硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能夠達(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔(kong)率(lv)達(da)到98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)(de)結構大大降低(di)了徑流式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并(bing)且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板相比，相同體積(ji)下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板具(ju)(ju)有的(de)(de)集塵面(mian)積，相當于(yu)普通(tong)陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用(yong)(yong)旋(xuan)轉電極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)下部(bu)設立獨立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室(shi)，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)內(nei)部(bu)向外(wai)沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)通(tong)過(guo)排水(shui)(shui)(shui)泵和排污(wu)管道送(song)入(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。