崇左濕式電除塵器

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(yan)進入新世紀，隨著我國經(jing)濟的高速(su)發(fa)展，火電(dian)裝機容(rong)量仍在不斷(duan)增(zeng)(zeng)長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力(li)行業(ye)節(jie)能環保信息(xi)》推算，2015年，我國新增(zeng)(zeng)火電(dian)裝機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根據(ju)電(dian)力(li)規劃設(she)計(ji)總院預測(ce)，到2020年，火(huo)電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠(chang)的快(kuai)速發展導致了(le)(le)大氣環境的污染并引發了(le)(le)公(gong)共環境及健康危機(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推(tui)動煤炭清潔利(li)用與發展(zhan)清潔能源，但(dan)由于(yu)我國(guo)燃煤發電的(de)基數(shu)較大，火電廠仍(reng)將是大氣污染(ran)物的(de)主要(yao)排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的(de)主要(yao)措施就是制定和實施更加嚴(yan)格的(de)排放(fang)標準。

同時濕式電(dian)除塵器作為燃煤電(dian)廠(chang)污染物控制的(de)(de)精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對(dui)象(xiang)為含(han)大量游離水的(de)(de)飽和濕煙氣(qi)，主要(yao)去除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣(qi)體，并(bing)可有(you)效控制PM2.5的(de)(de)排放，本文介(jie)紹4種(zhong)濕式電(dian)除塵器技術，并(bing)從(cong)性能、可靠性及(ji)除塵效果等方面(mian)進(jin)行比較(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(zai)(zai)目前(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據陽極(ji)材質(zhi)的(de)不同，主要分(fen)為不銹鋼濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水膜(mo)的(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)原理)不同，分(fen)為水膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和(he)水膜(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者為間斷噴(pen)(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水汽在(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面自(zi)凝(ning)結實(shi)現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者為通過噴(pen)(pen)淋(lin)水在(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)水膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)20世(shi)紀90年代，為應對(dui)地(di)方(fang)環(huan)保法規提出的對(dui)煙塵排放控制的要求，日本三菱(ling)公(gong)司研(yan)發并建(jian)成濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)，用于(yu)燃煤(mei)電(dian)廠的煙塵治(zhi)理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制要求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。目前(qian)我國通(tong)過(guo)(guo)(guo)引(yin)進技術(shu)并優化設計，已掌(zhang)握其(qi)核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的技術(shu)特(te)點如(ru)下：1)大多(duo)采(cai)用(yong)臥式布置，氣(qi)流沿水平(ping)方(fang)(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流速較低(di)(流速在2.5m/s左右(you))，能有效控(kong)制氣(qi)流帶出(chu)粉(fen)塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣(qi)流方(fang)(fang)向布置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)(fang)式，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)(guo)(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式結構，通(tong)過(guo)(guo)(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在殼(ke)體中。這種(zhong)安裝方(fang)(fang)式由(you)于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在較高的煙氣(qi)溫(wen)度(du)下運行(xing)(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器(qi)存在(zai)的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高(gao)度(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)設計(ji)、制(zhi)造(zao)、安裝(zhuang)及維護有(you)嚴格(ge)的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)保護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護出現失(shi)效，造(zao)成(cheng)極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪失(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)(shi)采(cai)用(yong)在線單線連續(xu)噴淋(lin)(lin)工藝，需(xu)要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處理(li)系(xi)統，噴淋(lin)(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后(hou)循環使用(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴嘴性(xing)能要(yao)(yao)求更高(gao)。根據各(ge)企(qi)業發布的(de)環境監測報告顯示，金屬電極(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興(xing)三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(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(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型，實(shi)現(xian)整體模塊(kuai)化，有(you)(you)利(li)于保證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)(xing)時，收(shou)(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表(biao)面(mian)形成液膜，由于玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)很強的(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠重力自流(liu)至下(xia)部集(ji)(ji)液槽。4)為(wei)防(fang)止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管(guan)上部設置一(yi)層(ceng)間斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需(xu)要進行(xing)(xing)間斷沖洗時，控制系統(tong)自動停掉其(qi)中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行(xing)(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較小，集(ji)(ji)液槽中的(de)收(shou)(shou)集(ji)(ji)液可(ke)返(fan)回脫硫塔(ta)內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長期使用(yong)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時對陽極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)(you)影響，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與(yu)產(chan)品的(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用(yong)的(de)樹脂等原材料性能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白(bai)楊(yang)河(he)兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(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(e)(e)亥(hai)俄(e)(e)州立大學提出(chu)了柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學(xue)共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(zao)由山(shan)東大學和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維(wei)織物用于濕式除塵器(qi)的研(yan)究工(gong)作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業(ye)化(hua)應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)過相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物通(tong)過潤濕(shi)使其導電，可以形成水膜，并靠重力自流(liu)向下(xia)與煙氣分離(li)，柔性(xing)(xing)織物材料作為收塵極布置成方形孔道(立(li)式布置)，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電除塵器的技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕(qing)、防腐性(xing)能好的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖(xian)維本(ben)身的(de)(de)結(jie)(jie)構特(te)性(xing)，有(you)(you)利于表面形(xing)成均勻水膜(mo)，利用(yong)從煙(yan)氣中收集(ji)的(de)(de)酸液帶(dai)出灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗水量小。3)陽極(ji)(ji)(ji)部件(jian)可(ke)組(zu)裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)(you)利于后期的(de)(de)維護和(he)更(geng)換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴(yan)重時(shi)可(ke)能燒(shao)蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)伸(shen)(shen)縮率(lv)較(jiao)大(da)，陽極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊程度和(he)浸水后發生(sheng)的(de)(de)伸(shen)(shen)縮都會影響(xiang)實(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進(jin)而影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流(liu)速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣流(liu)帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能結(jie)(jie)果(guo)表明：粉塵去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益(yi)陽發電(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機(ji)(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)滎(ying)陽煤電(dian)(dian)一體(ti)化有(you)(you)限公司一期600MW機(ji)(ji)組(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)(jing)(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是北京華能達公司自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)具有(you)自主(zhu)(zhu)知識產(chan)權(quan)的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結(jie)構不同，該(gai)結(jie)構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向在(zai)同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同作用下(xia)，在(zai)新型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要(yao)由殼(ke)體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)(jing)(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用2205雙(shuang)相不銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其對氯(lv)離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特性，使(shi)用壽(shou)命能夠達到30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)，其幾(ji)乎全通透的(de)(de)(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)(jing)(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且(qie)和普(pu)通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積下(xia)新型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具有(you)的集(ji)塵(chen)面積，相當(dang)于普通陽極(ji)板的20倍(bei)。3)陽極(ji)系統采(cai)用(yong)旋轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)下部設立(li)獨立(li)的清(qing)洗室(shi)，由(you)高(gao)壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)內部向(xiang)外沖洗網板，清(qing)洗網板后的污(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污(wu)管道送入脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用(yong)壓差監(jian)測，實(shi)現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系統，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的問(wen)題(ti)如下：1)由(you)于接觸(chu)煙氣的部件(jian)全部采(cai)用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期(qi)成本投入較高(gao)。