成都濕式電除塵器

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(jing)濟的高(gao)速發展，火電裝(zhuang)機(ji)容量仍在不斷增長。按中電聯《電力(li)行業節(jie)能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新增火電裝(zhuang)機(ji)容量約0.51億kW。根(gen)據電力(li)規劃設(she)計總(zong)院預測，到2020年，火電裝機容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容量約為3億kW。火電廠的快速(su)發(fa)展導致了大(da)氣環境的污染并引發(fa)了公共環境及健康危機，

雖然采取一系列(lie)政策，大(da)力推動(dong)煤炭清潔利用(yong)與發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由于(yu)我國燃(ran)煤發(fa)電的基數較大，火(huo)電廠仍將(jiang)是大氣(qi)污染物的主要(yao)排(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降(jiang)低排(pai)放(fang)強(qiang)度(du)的主要(yao)措施就(jiu)是制(zhi)定和實(shi)施更加嚴格的排(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器作為(wei)燃(ran)煤(mei)電廠污染(ran)物(wu)控(kong)制(zhi)的精處理技術(shu)設備，其處理對(dui)象為(wei)含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主(zhu)要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有(you)害氣體，并(bing)可有(you)效控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器技術(shu)，并(bing)從性能、可靠性及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效果等方面進行比較。

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(zai)目前(qian)的(de)濕除(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)(yao)差別(bie)在(zai)于(yu)陽極(ji)(ji)(ji)板材質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據陽極(ji)(ji)(ji)材質的(de)不(bu)同，主(zhu)要(yao)(yao)分(fen)為不(bu)銹鋼濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器、導電玻(bo)璃鋼電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器、柔性電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器;根據清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分(fen)為水(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前(qian)者為間(jian)斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)面自凝結(jie)實現(xian)在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為通過(guo)噴淋水(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)性能(neng)對(dui)比3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規(gui)提出的(de)對(dui)煙(yan)塵(chen)(chen)排放控(kong)制(zhi)的(de)要求，日(ri)本三菱公司研發并(bing)建成濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安(an)(an)裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國(guo)通(tong)(tong)過引(yin)進技術并優化設計，已掌握其(qi)核(he)心(xin)技術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器的技術特點如下(xia)：1)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)(yong)臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向(xiang)進出，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵(chen)，提高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)(yin)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)均平行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬(shu)極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)(ji)板通(tong)(tong)過懸掛(gua)梁(liang)固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式結構，通(tong)(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體中。這(zhe)種安(an)(an)裝(zhuang)方(fang)式由(you)于(yu)陰(yin)(yin)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)間距(ju)有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性(xing)好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫(wen)，脫硫(liu)系統出現故(gu)障時，可(ke)以(yi)在(zai)較高的煙氣(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器存在的問(wen)題(ti)如(ru)下：

1)陽極(ji)板一般高(gao)度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)均勻(yun)的水(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽極(ji)板的設計、制(zhi)造、安裝及維護有嚴格的要(yao)求，更換時(shi)難度較(jiao)大(da)。2)極(ji)板材質多采用316L，需要(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保護以防腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)膜(mo)(mo)保護出現失(shi)效(xiao)，造成(cheng)極(ji)板腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵效(xiao)率。3)清灰方(fang)式采用在線單線連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)設置專門(men)的水(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清灰方(fang)式對(dui)于(yu)水(shui)耗、電耗、堿的消耗較(jiao)大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更高(gao)。根(gen)據各(ge)企業發布的環境監測報(bao)告顯示，金(jin)屬電極(ji)濕式電除(chu)(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)(chu)率(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電廠(chang)(chang)670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電廠(chang)(chang)350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用了金(jin)屬極(ji)板濕式電除(chu)(chu)塵器(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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐(fu)蝕等(deng)(deng)特性。2)收(shou)(shou)塵極組件采(cai)用(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實(shi)現(xian)整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)(you)(you)利(li)于(yu)保證(zheng)安裝精度。3)除(chu)塵器運(yun)(yun)行(xing)時，收(shou)(shou)集下來的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極表(biao)面形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉塵和石膏對(dui)沉淀(dian)極壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力自(zi)流至下部(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙塵的(de)(de)(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極管上(shang)(shang)部(bu)設置一(yi)層間斷(duan)噴(pen)淋裝置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖洗時，控制(zhi)系(xi)統自(zi)動停掉其中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)(yun)行(xing)，沖洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)(liang)較(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)(ye)可返回(hui)脫(tuo)硫塔內(nei)循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)煙氣(qi)(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)(qi)流速后，影響除(chu)塵性能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下長期使用(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高(gao)時對(dui)陽極板壽命(ming)有(you)(you)(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制(zhi)作產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)(you)(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個(ge)模塊(kuai)更換，將(jiang)大(da)大(da)增加維(wei)護費用(yong)和難度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上(shang)(shang)海石洞口300MW機(ji)組、蒙西(xi)300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)(deng)都(dou)采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵器(qi)20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)提出(chu)了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術(shu)的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共(gong)同研(yan)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(shan)東大學和國電環(huan)保(bao)院共同研發(fa)，開始了(le)柔性絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物(wu)用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業化(hua)應用(yong)。官(guan)網(wang)：goyd.cn通過相關資(zi)料(liao)(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優(you)良的(de)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖(xian)維織(zhi)物通過潤濕(shi)使其導電，可以(yi)形(xing)成水膜，并靠重(zhong)力自(zi)流(liu)(liu)向下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)(xing)織(zhi)物材料(liao)(liao)作為收塵極布置成方形(xing)孔道(dao)(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流(liu)(liu)過。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器的(de)技術(shu)特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量(liang)輕、防(fang)腐性能好的(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)(rou)性絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)結構特(te)性，有(you)(you)利于(yu)表(biao)面形(xing)成均(jun)勻(yun)水(shui)膜(mo)，利用從煙(yan)(yan)氣中收集的(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)量(liang)小。3)陽極部件(jian)可組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)(you)利于(yu)后期(qi)的(de)(de)維護(hu)和更(geng)換。(2)柔(rou)(rou)性濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽極不耐高溫，煙(yan)(yan)氣溫度較(jiao)高時(shi)，對陽極壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性纖(xian)維織(zhi)物的(de)(de)伸縮(suo)率較(jiao)大，陽極布(bu)的(de)(de)張緊程度和浸(jin)水(shui)后發生的(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影響(xiang)(xiang)(xiang)實際的(de)(de)極間距，進而影響(xiang)(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定(ding)性、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)(liu)速較(jiao)高，產生氣流(liu)(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率低。性能結果(guo)表(biao)明：粉塵去除(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公司一期(qi)600MW機組(zu)采用了柔(rou)(rou)性電(dian)(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)徑(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)是(shi)北京華(hua)能(neng)達(da)(da)公司自主研(yan)發的(de)(de)具有自主知(zhi)識產(chan)權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。與上述(shu)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)結(jie)構(gou)(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)(gou)布置是(shi)將收(shou)塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)(liu)(liu)方向，使(shi)(shi)電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)與引(yin)風力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)方向在同(tong)一(yi)水平線上，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作用下，在新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)(te)點(dian)如下：1)與煙氣接觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材(cai)質，具有強度(du)高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和(he)硫化(hua)物的(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等特(te)(te)性，使(shi)(shi)用壽命能(neng)夠(gou)達(da)(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率(lv)達(da)(da)到(dao)98%以(yi)上，其幾(ji)乎全通透的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)大大降低了徑(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)(liu)式濕式除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有的(de)集塵面積，相當于普(pu)通陽極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采(cai)用(yong)旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)設計(ji)，在(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)下部設立獨立的(de)清洗室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)內部向(xiang)外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)污水(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工(gong)程運行中(zhong)，利(li)用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電量小(xiao)。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部件(jian)全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高。