赤峰濕式電除塵器

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)世紀，隨著我(wo)國經濟的高(gao)速(su)發(fa)展，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國新(xin)增火電(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃設計總(zong)院預(yu)測，到2020年，火電裝機容量將達(da)到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火電廠的(de)快速(su)發展導致了大氣環(huan)境的(de)污染(ran)并引發了公共(gong)環(huan)境及(ji)健康(kang)危機，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力推(tui)動煤炭清潔利用與(yu)發展清潔能(neng)源，但由于我國燃煤發電(dian)的(de)(de)基(ji)數較大，火(huo)電(dian)廠仍將是大氣污染物的(de)(de)主(zhu)要排放源之(zhi)一(yi)，而降低(di)排放強度的(de)(de)主(zhu)要措施就是制定(ding)和實施更(geng)加嚴格(ge)的(de)(de)排放標準。

同(tong)時(shi)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器作(zuo)為燃煤電廠(chang)污(wu)染物(wu)控制的精處(chu)理(li)技(ji)術設備，其處(chu)理(li)對象為含(han)大量游(you)離水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害氣體，并(bing)可(ke)(ke)有效控制PM2.5的排(pai)放，本(ben)文介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器技(ji)術，并(bing)從性能、可(ke)(ke)靠性及(ji)除(chu)塵(chen)(chen)效果等(deng)方(fang)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。在目前的濕(shi)除技術(shu)中，主要(yao)差別(bie)在于陽極(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)的選(xuan)取及清灰(hui)(hui)技術(shu)。根據(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的不(bu)同，主要(yao)分為不(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi);根據(ju)清灰(hui)(hui)技術(shu)(即水膜的形(xing)成(cheng)原理)不(bu)同，分為水膜自(zi)清灰(hui)(hui)技術(shu)和水膜沖(chong)洗清灰(hui)(hui)技術(shu)，前者為間(jian)斷噴淋，靠煙氣中的水汽在陽極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現在線清灰(hui)(hui)，后(hou)者為通過噴淋水在陽極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)水膜清灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環(huan)保法規提出的(de)對(dui)煙塵排放(fang)控制的(de)要求，日本三菱公(gong)司研發并(bing)建成濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)(tong)過引(yin)進技(ji)術并優化設計，已掌握其核心(xin)技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如下：1)大(da)多采用臥式(shi)布置(zhi)，氣流沿(yan)水平方(fang)向(xiang)進出(chu)，煙氣流速較低(流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效控制氣流帶出(chu)粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)均平行于氣流方(fang)向(xiang)布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)采用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)(ban)通(tong)(tong)過懸(xuan)掛梁固(gu)定于殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框(kuang)架(jia)式(shi)結構，通(tong)(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于陰陽(yang)極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定性好，運行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以(yi)在(zai)較高(gao)的煙氣溫度(du)下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高(gao)度在8～10m左右(you)，要形成(cheng)均勻的(de)(de)水膜(mo)對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設計、制造(zao)(zao)、安裝及維護有嚴格的(de)(de)要求，更(geng)換(huan)時難度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要通過(guo)水膜(mo)保護以(yi)防腐(fu)蝕，一旦水膜(mo)保護出現失效，造(zao)(zao)成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式采(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工藝，需要設置專門的(de)(de)水處理系統，噴(pen)淋水經(jing)NaOH水溶液(ye)中和后(hou)循環(huan)使(shi)用(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方(fang)式對(dui)于(yu)水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴(pen)嘴(zui)性能要求更(geng)高(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島(dao)電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)除塵(chen)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)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有重(zhong)量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊(kuai)化，有利(li)于保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時，收集(ji)下來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在沉淀(dian)極(ji)表面(mian)形成液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防(fang)止(zhi)少(shao)量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積(ji)，在沉淀(dian)極(ji)管(guan)上部(bu)設置(zhi)一層(ceng)間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間(jian)斷沖(chong)洗(xi)(xi)時，控制系(xi)統自動停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖(chong)洗(xi)(xi)結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水(shui)量較(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返回脫(tuo)(tuo)硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you)時，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)溫(wen)下長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時對陽極(ji)板壽命有影響，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在10～15年左右(you)，與(yu)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)質量及制作(zuo)產(chan)品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果出現部(bu)分導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模塊(kuai)更換(huan)，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)和難度(du)。根(gen)據各企業發布的(de)(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大學提出了柔性電極濕式(shi)電除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研究制作出(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(zao)由山東大學和國電環保院(yuan)共(gong)同(tong)研發，開(kai)始了柔性絕(jue)緣疏(shu)水纖維織物用于濕式除(chu)塵器的研究工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關(guan)資料顯示，耐(nai)腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕(shi)使其導電，可以形成水膜，并(bing)靠重力自流向(xiang)下(xia)與煙氣(qi)(qi)分離，柔(rou)性織(zhi)物材料作為收塵(chen)極(ji)布(bu)置(zhi)成方形孔道(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的技術(shu)特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重量輕、防腐性能好的(de)(de)特點。2)柔性絕緣疏水纖維本身的(de)(de)結構(gou)特性，有(you)利(li)于表面(mian)形成均勻水膜，利(li)用(yong)(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實現自(zi)清(qing)灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)部(bu)件可組裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于后期的(de)(de)維護和更換。(2)柔性濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器存在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔性陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)，嚴重時可能燒(shao)蝕，使用(yong)(yong)壽(shou)(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性纖維織物的(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度和浸水后發生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高，產(chan)生(sheng)氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除率低。性能結果(guo)表明：粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除率(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體(ti)化(hua)有(you)限公(gong)司一(yi)期600MW機組采(cai)用(yong)(yong)了柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器是(shi)北京華(hua)能達(da)(da)公司自主研發的(de)具(ju)有(you)自主知識產權的(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器結構(gou)不同，該結構(gou)布(bu)置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極板垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)(yu)引風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)方(fang)向(xiang)在同一(yi)水平線上，粉塵(chen)顆(ke)粒在引風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共同作用(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)極板上完成捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體、分(fen)布(bu)板、陽(yang)極裝置(zhi)(zhi)、陰極裝置(zhi)(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)(feng)系(xi)統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的(de)技(ji)(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣接觸部位(wei)全(quan)(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子和硫化物的(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特性(xing)，使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命能夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)型陽(yang)極板的(de)通孔率達(da)(da)到98%以上，其幾(ji)乎全(quan)(quan)通透(tou)的(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的(de)運行(xing)阻(zu)力(li)(li)，并且和普通的(de)陽(yang)極板相比，相同體積下(xia)新(xin)型陽(yang)極板具(ju)有(you)的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用(yong)(yong)旋轉電極(ji)設計，在(zai)旋轉電極(ji)下部(bu)設立(li)獨(du)立(li)的(de)清(qing)洗室，由高(gao)壓(ya)(ya)噴嘴(zui)在(zai)旋轉電極(ji)內部(bu)向外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污(wu)管道送入脫硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)工程運行(xing)中，利(li)用(yong)(yong)壓(ya)(ya)差監測，實現在(zai)線(xian)噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高(gao)。