常州濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀，隨著(zhu)我(wo)國經濟(ji)的高速發展，火電(dian)裝機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年(nian)(nian)，我(wo)國新(xin)增(zeng)火電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設(she)計總(zong)院預測(ce)，到(dao)2020年(nian)(nian)，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量(liang)約為(wei)3億kW。火(huo)電(dian)廠的快(kuai)速(su)發展(zhan)導致了大氣環境(jing)的污染并引發了公共(gong)環境(jing)及健(jian)康(kang)危機，

雖然(ran)采取一系(xi)列政策，大力(li)推動煤炭(tan)清(qing)潔利用與(yu)發展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的基數較(jiao)大，火(huo)電廠仍將是大氣(qi)污染(ran)物(wu)的主(zhu)要排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降(jiang)低(di)排(pai)(pai)放(fang)強度的主(zhu)要措施就是制(zhi)定(ding)和實施更加(jia)嚴格的排(pai)(pai)放(fang)標(biao)準。

同(tong)時濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器作為燃煤電廠污染物控(kong)制的(de)精處理技(ji)術設備，其處理對象為含(han)大量游離水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器技(ji)術，并從(cong)性能(neng)、可靠性及除塵(chen)效果等方(fang)面(mian)進行(xing)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)前的濕除(chu)技(ji)術中，主要(yao)差別在(zai)于陽(yang)極板材質的選取及(ji)清灰(hui)技(ji)術。根據陽(yang)極材質的不(bu)(bu)同(tong)，主要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)(bu)銹鋼(gang)濕式(shi)電除(chu)塵器、導(dao)電玻璃鋼(gang)電極濕式(shi)電除(chu)塵器、柔(rou)性電極濕式(shi)電除(chu)塵器;根據清灰(hui)技(ji)術(即水(shui)膜的形成原理)不(bu)(bu)同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)膜自清灰(hui)技(ji)術和水(shui)膜沖洗(xi)清灰(hui)技(ji)術，前者為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙(yan)氣中的水(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極表(biao)(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)線清灰(hui)，后者為(wei)(wei)通過(guo)噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極表(biao)(biao)面(mian)形成水(shui)膜清灰(hui)。

3、濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電極濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地方環保法規(gui)提出的對煙(yan)塵(chen)排放控制的要求(qiu)，日本三菱公司研(yan)發并建成濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電廠(chang)的煙(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出控制(zhi)要求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器。目前(qian)我(wo)國通(tong)(tong)過(guo)(guo)引進(jin)技術(shu)并優化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)大多(duo)采(cai)用臥式(shi)布置，氣流沿水平方向(xiang)(xiang)進(jin)出，煙氣流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)(xiao)控制(zhi)氣流帶出粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫(tuo)除效(xiao)(xiao)率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣流方向(xiang)(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸掛(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)(tong)過(guo)(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)結構(gou)，通(tong)(tong)過(guo)(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方式(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)硫系(xi)統出現(xian)故(gu)障時，可以在(zai)較高(gao)的(de)煙氣溫度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)板一般(ban)高(gao)度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻(yun)的(de)(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)板的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度(du)較大。2)極(ji)板材質多采(cai)(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)(hu)出現失效，造(zao)成(cheng)極(ji)板腐蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)(qing)灰方(fang)式(shi)(shi)采(cai)(cai)用(yong)在線單(dan)線連(lian)續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設置專門的(de)(de)水(shui)處(chu)理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這(zhe)種清(qing)(qing)灰方(fang)式(shi)(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高(gao)。根(gen)據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯(xian)示，金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組、大唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神(shen)華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都(dou)采(cai)(cai)用(yong)了金(jin)屬極(ji)板濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如下：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)重量(liang)(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)(you)(you)利于(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時，收(shou)集下來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀極(ji)表(biao)面(mian)形成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力(li)自流至下部集液(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上(shang)部設置一層間斷(duan)噴淋裝置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行間斷(duan)沖洗(xi)時，控制(zhi)系統(tong)自動停掉(diao)其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗(xi)結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可返(fan)回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴(yan)重時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年(nian)左(zuo)右，與(yu)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制(zhi)作產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)能(neng)有(you)(you)(you)關。3)如果(guo)出現部分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個(ge)模(mo)塊更(geng)換，將大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)加維護(hu)費用(yong)(yong)(yong)和(he)難(nan)度(du)。根(gen)據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥(hai)俄州(zhou)立大學(xue)提出了柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學共同研(yan)究(jiu)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(shan)東大(da)學和國電環(huan)保(bao)院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物用(yong)于濕式除塵(chen)器的研(yan)究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組(zu)中完成工業化(hua)應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物通過潤濕使其導(dao)電(dian)，可以形成水(shui)膜，并靠(kao)重力(li)自流向(xiang)下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織物材料作為收塵極布置(zhi)成方形孔道(立(li)式布置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵器(qi)的(de)技術特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)陽有重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有利于表面形(xing)成均勻水(shui)(shui)膜(mo)，利用從煙氣中收集(ji)的(de)(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)部件(jian)可組(zu)裝拆卸，有利于后期(qi)的(de)(de)(de)維護和(he)更(geng)換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙氣溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壽命(ming)有影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴(yan)重時可能(neng)燒蝕(shi)，使(shi)用壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度(du)(du)和(he)浸水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都(dou)會影(ying)響(xiang)(xiang)實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)間距(ju)，進(jin)而影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常(chang)運行。3)煙氣流(liu)速較(jiao)高，產生氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)低(di)(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)(di)于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)有限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體(ti)化有限(xian)公司一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用了(le)柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器是北京華能達公司自(zi)主研發的(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術。與上(shang)(shang)述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器結構不(bu)同，該結構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)場力與引風力的(de)(de)方向在(zai)(zai)同一水(shui)平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風力與電(dian)(dian)場力的(de)(de)共同作用下，在(zai)(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝置主要(yao)由殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置、陰(yin)極(ji)(ji)裝置、噴(pen)淋系統、熱風系統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)與煙氣接觸部位(wei)全部采用2205雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼材質，具(ju)有強(qiang)度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其(qi)(qi)對氯(lv)離子和硫化物的(de)(de)應力腐(fu)蝕)等特(te)(te)性，使用壽(shou)命能夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上(shang)(shang)，其(qi)(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結構大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運(yun)行阻力，并且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同體(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的集塵(chen)(chen)面積，相當于普通陽(yang)極(ji)板(ban)的20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)設(she)計(ji)，在(zai)(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)(bu)設(she)立(li)獨立(li)的清洗室(shi)，由(you)高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)(bu)向(xiang)外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的污(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵(beng)和排污(wu)管(guan)道送入脫(tuo)硫(liu)塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程運行(xing)中，利用壓差監測，實現(xian)在(zai)(zai)線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環(huan)系(xi)統，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)(zai)的問(wen)題如下：1)由(you)于接觸煙(yan)氣的部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼，前期成本投(tou)入較高(gao)。