澄邁縣濕式電除塵器

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(yin)言進入新世(shi)紀，隨(sui)著我(wo)國(guo)經濟的高速發展，火(huo)電(dian)(dian)裝機容量仍(reng)在不(bu)斷增長。按中電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力行(xing)業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增火(huo)電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量約為(wei)3億(yi)kW。火電(dian)廠的快速發(fa)展導致了大氣環(huan)境的污染并引發(fa)了公(gong)共(gong)環(huan)境及健(jian)康危機(ji)，

雖然采(cai)取一系列政策(ce)，大力推動煤炭(tan)清(qing)潔利用(yong)與發展(zhan)清潔(jie)能(neng)源，但由于我國(guo)燃煤(mei)發電(dian)(dian)的(de)基(ji)數較大(da)，火電(dian)(dian)廠仍將是大(da)氣污染物的(de)主(zhu)要排放源之(zhi)一，而降低排放強度的(de)主(zhu)要措施(shi)(shi)就是制定和實施(shi)(shi)更加嚴格的(de)排放標(biao)準。

同(tong)時濕式(shi)電除塵器作為(wei)燃煤電廠污染物控(kong)制的(de)精(jing)處(chu)理技術設備(bei)，其(qi)處(chu)理對象為(wei)含(han)大(da)量游離(li)水的(de)飽和濕煙氣，主要去(qu)除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)電除塵器技術，并從性能、可靠性及除塵效(xiao)果等方(fang)面進行比(bi)較(jiao)。

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(qian)(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在于陽極板(ban)材質(zhi)的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽極材質(zhi)的(de)不同，主要分為不銹鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成原理)不同，分為水(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前(qian)(qian)者(zhe)為間斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽極表面自(zi)凝(ning)結實現在線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通(tong)過噴淋水(shui)在陽極表面形成水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)性能對(dui)比3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)20世(shi)紀(ji)90年(nian)代，為應對(dui)地方(fang)環保法(fa)規(gui)提出(chu)的(de)對(dui)煙塵排放控制(zhi)的(de)要求，日(ri)本三菱公司(si)研(yan)發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)(dian)廠的(de)煙塵治(zhi)理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制(zhi)要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通過引(yin)進技(ji)術并優(you)化設計，已掌握其(qi)核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如下：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方向進出(chu)(chu)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)右)，能(neng)有(you)效控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向布置，金屬極(ji)(ji)板采用懸掛(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)板通過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架(jia)式(shi)結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在殼體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系(xi)統出(chu)(chu)現(xian)故障時，可以在較(jiao)高的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問題如下(xia)：

1)陽極(ji)(ji)板一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)板的(de)(de)設計、制造、安裝及維(wei)護有嚴格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較大。2)極(ji)(ji)板材質多采(cai)(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜保護以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護出現失(shi)效(xiao)，造成極(ji)(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清灰(hui)(hui)方式(shi)采(cai)(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴(pen)淋工藝，需要(yao)設置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處(chu)理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種清灰(hui)(hui)方式(shi)對于(yu)(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)消(xiao)耗(hao)較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據各(ge)企業(ye)發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯(xian)示，金屬電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島(dao)電廠(chang)670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山(shan)電廠(chang)350MW機組等都采(cai)(cai)用(yong)了金屬極(ji)(ji)板濕式(shi)電除(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(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如(ru)(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼具有(you)重量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采(cai)用工(gong)廠成(cheng)型(xing)，實現整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時，收集(ji)(ji)下來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)液(ye)膜，由(you)于(yu)玻璃(li)(li)鋼具有(you)很強的(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至下部集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防(fang)止(zhi)少量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉積(ji)，在(zai)(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)管上部設置(zhi)一(yi)(yi)層間斷噴(pen)淋(lin)裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需要(yao)進行間斷沖洗時，控制系統(tong)自動停掉其中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水(shui)量較(jiao)小(xiao)，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)(cao)中的(de)收集(ji)(ji)液(ye)可(ke)返回(hui)脫硫塔內循(xun)環(huan)使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如(ru)(ru)下：1)煙氣流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下長期使用，煙氣溫度(du)較(jiao)高(gao)時對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)使用壽命(ming)在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)質量及制作產(chan)品所用的(de)樹脂等原材(cai)料性能(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)(ru)果出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整個模(mo)塊更換(huan)，將大大增加維(wei)護費用和難度(du)。根據(ju)各企(qi)業發(fa)布的(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞(dong)口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺(tai)300MW機組等都采(cai)用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大學提(ti)出了柔(rou)性電極濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和(he)俄亥俄州(zhou)立大學共同研(yan)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(dong)大學(xue)和國電環保院共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕式除塵(chen)器的研究(jiu)工(gong)作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化(hua)應(ying)用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性優(you)良的柔(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過潤(run)濕使其導電，可以形成水膜，并靠重力(li)自流向下與煙氣(qi)分離(li)，柔(rou)性織(zhi)物(wu)材料作為(wei)收塵極布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵器的技術特點如下：1)柔(rou)性陽(yang)有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的特(te)點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)(shui)纖維本身的結構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面形成均勻(yun)水(shui)(shui)(shui)膜，利(li)用從煙氣(qi)(qi)中收集的酸(suan)液帶(dai)出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)(shui)(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件(jian)可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期(qi)的維護(hu)和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的問題如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫(wen)(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)度較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕(shi)，使用壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右(you)。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織物(wu)的伸(shen)縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的張緊程度和(he)浸水(shui)(shui)(shui)后發(fa)生(sheng)的伸(shen)縮(suo)都(dou)會(hui)影響(xiang)實(shi)際的極(ji)間距(ju)，進而(er)影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的正常運(yun)行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)限公司(si)一(yi)期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用了(le)柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)器(qi)是北京華能(neng)達(da)公司自(zi)(zi)主研發(fa)的(de)具(ju)(ju)有(you)自(zi)(zi)主知識產權的(de)除塵(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電除塵(chen)器(qi)結(jie)構不(bu)同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂(chui)直于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向，使(shi)電場力(li)(li)與(yu)(yu)(yu)引(yin)(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)方(fang)(fang)向在同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆(ke)粒在引(yin)(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)(yu)電場力(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)(feng)系統(tong)和(he)供(gong)電電源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼材質，具(ju)(ju)有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子(zi)和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使(shi)用(yong)壽命(ming)能(neng)夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)通孔率達(da)到(dao)98%以(yi)上(shang)，其幾(ji)乎(hu)全(quan)通透(tou)的(de)結(jie)構大大降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器(qi)的(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)(ju)有(you)的(de)(de)(de)(de)集塵面積，相當于普通陽極(ji)板的(de)(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設(she)計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)(de)(de)(de)清洗(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后(hou)的(de)(de)(de)(de)污水通過(guo)排水泵和排污管(guan)道送入脫(tuo)硫(liu)塔補水。在(zai)工(gong)程運(yun)行(xing)中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循(xun)環系統，故耗(hao)(hao)水、耗(hao)(hao)電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)由(you)于接觸(chu)煙(yan)氣的(de)(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成本投(tou)入較(jiao)高(gao)。