郴州濕式電除塵器

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(jin)入新世(shi)紀(ji)，隨(sui)著(zhu)我(wo)國(guo)經濟(ji)的高速發展，火電(dian)(dian)裝機(ji)容量仍在不斷增長(chang)。按(an)中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新增火電(dian)(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院(yuan)預測，到2020年(nian)，火電裝機(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)容量約為3億kW。火電廠的快速發展導致了(le)大氣環(huan)境的污(wu)染并引發了(le)公共環(huan)境及(ji)健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政(zheng)策，大力推(tui)動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)展清潔能源，但由于我國燃煤(mei)發(fa)電的(de)基數(shu)較大(da)，火電廠仍將(jiang)是大(da)氣污染物的(de)主(zhu)要排(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要措(cuo)施就是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器作為燃煤電廠污染物控制的精處(chu)理技術(shu)設備，其處(chu)理對象為含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體(ti)，并(bing)(bing)可(ke)有(you)效控制PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介(jie)紹(shao)4種濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器技術(shu)，并(bing)(bing)從性能(neng)、可(ke)靠性及除(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)(de)(de)(de)濕(shi)(shi)除(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主要(yao)差(cha)別在(zai)于陽(yang)極板材質的(de)(de)(de)(de)選(xuan)取及清(qing)灰技術(shu)(shu)。根據陽(yang)極材質的(de)(de)(de)(de)不(bu)同，主要(yao)分(fen)(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)、導電玻(bo)璃鋼電極濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)、柔(rou)性(xing)電極濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi);根據清(qing)灰技術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分(fen)(fen)為(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)灰技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰技術(shu)(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)極表面自凝結(jie)實現在(zai)線清(qing)灰，后(hou)者為(wei)通(tong)過噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極表面形成(cheng)水(shui)(shui)膜清(qing)灰。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為(wei)應(ying)對(dui)地(di)方環保法(fa)規提出的(de)(de)(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)排放(fang)控制的(de)(de)(de)要求，日本三菱公司研發(fa)并建成濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)(de)(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我國通(tong)過引進技術(shu)并優(you)化設計，已掌(zhang)握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技術(shu)特點如(ru)下：1)大多采用(yong)臥式布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出粉(fen)塵，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除效率。2)陰陽(yang)極均平行于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方向布(bu)置，金(jin)屬(shu)(shu)極板采用(yong)懸(xuan)掛(gua)方式，極板通(tong)過懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼體(ti)(ti)中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極采用(yong)框架式結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體(ti)(ti)中。這種安裝方式由于(yu)陰陽(yang)極不易變形，極間距有(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系統出現故障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器存在的問題(ti)如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻(yun)的水(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的設計(ji)、制(zhi)造(zao)、安(an)裝及維護有(you)嚴(yan)格的要(yao)求，更(geng)換時難度較大(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采用316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜保(bao)護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護出現失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方(fang)式采用在線(xian)單(dan)線(xian)連續噴(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設置(zhi)專門的水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使用，這種清(qing)灰(hui)方(fang)式對于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的消(xiao)耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性(xing)能要(yao)求更(geng)高。根據各企業(ye)發布(bu)的環(huan)境監測報告顯示，金屬電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大(da)唐黃島電廠670MW機(ji)(ji)組、神華國華舟山電廠350MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用了金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電除(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)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的技(ji)術特(te)點(dian)如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型(xing)，實(shi)現整體模(mo)塊化，有利(li)于保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集下(xia)來(lai)的液滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形成液膜，由(you)于玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有很強(qiang)的疏水(shui)性，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀極(ji)壁(bi)的粘接，靠重力(li)自流(liu)至下(xia)部集液槽。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上部設置(zhi)(zhi)一層間(jian)斷(duan)噴淋裝置(zhi)(zhi)，將濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗(xi)時(shi)，控制系統自動停(ting)掉其中一個電(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)場(chang)(chang)。由(you)于耗水(shui)量(liang)較小，集液槽中的收(shou)集液可返回脫硫塔內循(xun)環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠脫除(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流(liu)速后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)(du)較高(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽(shou)(shou)命(ming)有影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的使用(yong)壽(shou)(shou)命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右(you)(you)，與產(chan)品的質(zhi)量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)的樹脂等原(yuan)材料性能(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現部分導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需要整個模(mo)塊更換，將大大增加(jia)維護費(fei)用(yong)和難度(du)(du)。根據(ju)各企業發布的環(huan)境(jing)監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立(li)大(da)學提出了柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大(da)學共(gong)同(tong)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，我國早由山東大學(xue)和國(guo)電環(huan)保院共同研發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕式除(chu)塵器的研究工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯(xian)示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物通過(guo)潤濕使(shi)其導電，可(ke)以(yi)形成水膜(mo)，并靠重力(li)自流向(xiang)下(xia)與(yu)煙氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)織物材料作為收塵極布置(zhi)成方形孔道(立(li)式布置(zhi))，煙氣(qi)沿(yan)孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕式電除塵器的技術(shu)特點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)能(neng)(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)(shui)纖維本身(shen)的(de)結構特性(xing)，有(you)(you)利(li)于表面形成均勻水(shui)(shui)膜(mo)，利(li)用從煙(yan)氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量小(xiao)。3)陽極(ji)部(bu)件(jian)可組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利(li)于后(hou)期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽極(ji)不(bu)耐高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高時，對陽極(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時可能(neng)(neng)燒蝕(shi)，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織物的(de)伸縮(suo)率較(jiao)大，陽極(ji)布的(de)張緊程度和浸水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)伸縮(suo)都(dou)會影響(xiang)實際(ji)的(de)極(ji)間距(ju)，進(jin)而影響(xiang)到電(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較(jiao)高，產(chan)生氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率低(di)(di)。性(xing)能(neng)(neng)結果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽發電(dian)有(you)(you)限(xian)公(gong)司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽煤電(dian)一(yi)體化有(you)(you)限(xian)公(gong)司一(yi)期600MW機組(zu)采(cai)用了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器(qi)(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器(qi)(qi)(qi)是北京華能(neng)達公司自(zi)主(zhu)研發(fa)的具有(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產權的除塵技術。與上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電除塵器(qi)(qi)(qi)結構不同，該(gai)結構布(bu)(bu)置是將收(shou)塵陽(yang)(yang)極(ji)板垂直于氣(qi)流(liu)方向(xiang)，使電場力與引風力的方向(xiang)在(zai)同一水平線上(shang)，粉塵顆粒在(zai)引風力與電場力的共同作用(yong)下，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板上(shang)完(wan)成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由(you)殼體(ti)、分布(bu)(bu)板、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電電源(yuan)等組(zu)成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器(qi)(qi)(qi)的技術特點如下：1)與煙氣(qi)接觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼材(cai)質，具有(you)強度高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯離子和硫(liu)化物(wu)的應力腐(fu)蝕)等特性，使用(yong)壽(shou)命(ming)能(neng)夠達到(dao)(dao)30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板的通孔率達到(dao)(dao)98%以上(shang)，其幾乎全通透的結構大(da)大(da)降(jiang)低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除塵器(qi)(qi)(qi)的運行阻(zu)力，并且(qie)和普(pu)通的陽(yang)(yang)極(ji)板相比，相同體(ti)積(ji)下新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板具有(you)的集塵面積，相(xiang)當于(yu)普(pu)通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系(xi)統(tong)采用旋轉(zhuan)電極(ji)設計，在旋轉(zhuan)電極(ji)下部(bu)(bu)設立(li)獨立(li)的清洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴在旋轉(zhuan)電極(ji)內部(bu)(bu)向外(wai)沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的污水(shui)(shui)通過(guo)排水(shui)(shui)泵和排污管(guan)道送入脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在工程(cheng)運行中，利用壓差監測(ce)，實現在線噴(pen)淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系(xi)統(tong)，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵器(qi)存在的問題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的部(bu)(bu)件(jian)全部(bu)(bu)采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼，前期(qi)成(cheng)本投入較高。