承德濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著我(wo)國經濟的高(gao)速發(fa)展，火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行業節能環保信(xin)息》推(tui)算，2015年，我(wo)國新增火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力(li)規劃設計總(zong)院(yuan)預(yu)測，到2020年，火(huo)電裝機(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝機(ji)容量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)導(dao)致了(le)大氣(qi)環境的(de)污染并(bing)引發(fa)了(le)公共(gong)環境及健康危(wei)機(ji)，

雖然采取一(yi)系(xi)列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與發展(zhan)清潔能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤(mei)發電的基(ji)數較大(da)，火(huo)電廠(chang)仍將是大(da)氣污染物的主(zhu)要排(pai)放源(yuan)之一，而(er)降低(di)排(pai)放強度的主(zhu)要措施就是制定和實施更加嚴格的排(pai)放標(biao)準。

同時濕式電(dian)除(chu)塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污染物控制(zhi)的(de)精處(chu)理技術設(she)備，其處(chu)理對象為含(han)大量游離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主(zhu)要去(qu)除(chu)粉塵(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體(ti)，并(bing)(bing)可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式電(dian)除(chu)塵器技術，并(bing)(bing)從性能、可(ke)靠(kao)性及除(chu)塵效果等方面進行(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)(zai)目前(qian)的濕(shi)(shi)(shi)除技術(shu)中，主要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)的選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根據(ju)陽極(ji)(ji)材質(zhi)的不同，主要分為(wei)不銹(xiu)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器;根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)膜(mo)的形成原理)不同，分為(wei)水(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中的水(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面形成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵排(pai)放控(kong)制的要(yao)求(qiu)，日(ri)本三菱(ling)公司研發并建成濕式電(dian)除(chu)塵器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制要(yao)求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我國(guo)通(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)并(bing)優化設計，已掌(zhang)握其(qi)核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)的技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿(yan)水平方向(xiang)進出(chu)(chu)，煙氣流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣流(liu)帶出(chu)(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣溶膠脫(tuo)除效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平行于(yu)氣流(liu)方向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁(liang)固定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在殼體(ti)中(zhong)。這種安裝方式(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)不易變(bian)形(xing)，極(ji)間距有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運行電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐(nai)高溫(wen)，脫(tuo)硫系統(tong)出(chu)(chu)現故(gu)障(zhang)時，可以(yi)在較(jiao)高的煙氣溫(wen)度(du)下運行。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器存在的(de)問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形(xing)成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設計、制造、安裝及維護有嚴(yan)(yan)格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時(shi)難度(du)較大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)多采(cai)(cai)用316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)膜保護以防(fang)腐(fu)蝕(shi)(shi)，一(yi)旦水(shui)膜保護出現(xian)失效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)(shi)嚴(yan)(yan)重，甚(shen)至喪失除塵效率。3)清灰方式(shi)(shi)采(cai)(cai)用在線單線連續(xu)噴淋(lin)工藝，需要(yao)設置專門的(de)(de)水(shui)處(chu)理(li)系統，噴淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶(rong)液中(zhong)和(he)后循環(huan)使用，這種清灰方式(shi)(shi)對于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)較大，對噴嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)更高。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告(gao)顯示，金屬電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器粉塵去除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島電廠(chang)670MW機組、神華(hua)國(guo)華(hua)舟(zhou)山電廠(chang)350MW機組等都(dou)采(cai)(cai)用了金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器。

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)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有重量(liang)輕、比強度(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現整體模塊(kuai)化(hua)，有利于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收集下(xia)來的液(ye)滴(di)在(zai)沉淀(dian)極(ji)表(biao)面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有很(hen)強的疏水性(xing)(xing)，能(neng)有效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對沉淀(dian)極(ji)壁的粘接，靠重力自(zi)(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)集液(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的沉積，在(zai)沉淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一(yi)(yi)層間(jian)斷噴(pen)淋裝置，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)(fen)為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系(xi)統自(zi)(zi)動停掉其中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖(chong)洗結束后開啟(qi)該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水量(liang)較小，集液(ye)槽中的收集液(ye)可返回脫硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的問題如下(xia)：1)煙氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除率高(gao)(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)煙氣流(liu)速后，影(ying)響(xiang)(xiang)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣溫度(du)較高(gao)(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)板壽命有影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴(yan)重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的使用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產品(pin)的質量(liang)及制作(zuo)產品(pin)所用(yong)(yong)的樹脂等原材料性(xing)(xing)能(neng)有關。3)如果(guo)出(chu)現部(bu)分(fen)(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼損壞，需要整個(ge)模塊(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發布(bu)的環境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提出了柔性(xing)電極濕式電除塵(chen)技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州(zhou)立大學共(gong)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，我國早由山東大學和國電環保(bao)院共同研發，開始了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖(xian)維(wei)織物(wu)用于(yu)(yu)濕式除塵(chen)器的(de)研究工作(zuo)，并于(yu)(yu)2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)織物通過潤濕(shi)使其導(dao)電，可以形(xing)成(cheng)(cheng)水(shui)(shui)膜，并(bing)靠(kao)重力自流向(xiang)下(xia)與煙氣(qi)分(fen)離，柔性(xing)織物材料(liao)作(zuo)為(wei)收(shou)塵極布(bu)置(zhi)成(cheng)(cheng)方(fang)形(xing)孔(kong)(kong)道(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)(kong)道流過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)(you)(you)(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能好(hao)的特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身的結構(gou)特性(xing)，有(you)(you)(you)(you)利(li)于表面形成(cheng)均勻(yun)水(shui)膜，利(li)用(yong)從(cong)煙(yan)氣中收(shou)集的酸液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)(you)(you)(you)利(li)于后(hou)期的維護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電除(chu)(chu)塵器存在的問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)氣溫度較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)(you)(you)影(ying)響，嚴(yan)重時可(ke)能燒(shao)蝕，使用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維織物的伸縮(suo)率較大，陽(yang)極(ji)布(bu)的張緊(jin)程度和(he)浸(jin)水(shui)后(hou)發(fa)生(sheng)的伸縮(suo)都(dou)會影(ying)響實(shi)際(ji)的極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響到電場的穩定性(xing)、電壓的正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣流速較高(gao)，產生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)能結果(guo)表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)(guo)電益陽(yang)發(fa)電有(you)(you)(you)(you)限(xian)(xian)公司300MW機組(zu)，國(guo)(guo)電滎陽(yang)煤電一(yi)體化有(you)(you)(you)(you)限(xian)(xian)公司一(yi)期600MW機組(zu)采用(yong)了(le)柔(rou)(rou)性(xing)電極(ji)濕式靜(jing)電除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器是北京華能(neng)達(da)(da)公司自(zi)主研(yan)發的(de)具有自(zi)主知(zhi)識產權(quan)的(de)除塵(chen)(chen)技術。與上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器結構(gou)不(bu)同，該結構(gou)布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)場(chang)力與引(yin)風力的(de)方向(xiang)在(zai)同一(yi)水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力與電(dian)(dian)場(chang)力的(de)共(gong)同作用(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完(wan)成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)與煙氣接觸部(bu)位(wei)全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材(cai)質，具有強度(du)高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其對氯離子和硫化物的(de)應(ying)力腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達(da)(da)到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)通(tong)孔(kong)率達(da)(da)到(dao)98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)運行阻力，并(bing)且和普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同體(ti)積下(xia)(xia)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的(de)(de)(de)(de)集塵面(mian)積(ji)，相當(dang)于(yu)普通(tong)陽極板(ban)的(de)(de)(de)(de)20倍(bei)。3)陽極系(xi)統(tong)采用(yong)(yong)旋(xuan)轉電極設計，在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉電極下(xia)部設立獨立的(de)(de)(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉電極內部向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后的(de)(de)(de)(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污管道(dao)送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)(zai)工程運行(xing)中，利(li)用(yong)(yong)壓差監(jian)測，實現在(zai)(zai)(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕(shi)式電除塵器存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)由于(yu)接(jie)觸煙氣的(de)(de)(de)(de)部件全部采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼，前(qian)期成本(ben)投入較高。