大理濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我(wo)國經濟的高速發(fa)展，火電裝機容量仍在不斷增(zeng)長。按中(zhong)電聯《電力行業(ye)節(jie)能環保信息》推算，2015年(nian)(nian)，我(wo)國新增(zeng)火電裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電力規(gui)劃設(she)計總院(yuan)預測，到2020年(nian)(nian)，火(huo)電裝機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導致了大氣環(huan)境的(de)污染(ran)并(bing)引發了公(gong)共環(huan)境及(ji)健康危機(ji)，

雖然(ran)采(cai)取一系列政策，大力(li)推(tui)動煤炭清潔利用與發展(zhan)清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的(de)基數(shu)較(jiao)大，火電廠(chang)仍將(jiang)是大氣污染(ran)物的(de)主要排放源(yuan)之一，而降低(di)排放強(qiang)度(du)的(de)主要措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排放標準。

同(tong)時濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為(wei)燃煤電(dian)廠污染(ran)物(wu)控制的精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象為(wei)含大(da)量游離水的飽和濕煙氣(qi)，主(zhu)要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體，并可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的排放(fang)，本文介(jie)紹4種濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)果等(deng)方(fang)面進(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。在目(mu)前(qian)的濕除(chu)技(ji)術中，主要(yao)差(cha)別在于陽極(ji)(ji)(ji)板材質的選(xuan)取及清灰(hui)(hui)技(ji)術。根據陽極(ji)(ji)(ji)材質的不(bu)同，主要(yao)分(fen)為不(bu)銹(xiu)鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi);根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(即(ji)水(shui)膜(mo)(mo)的形(xing)成原理)不(bu)同，分(fen)為水(shui)膜(mo)(mo)自清灰(hui)(hui)技(ji)術和(he)水(shui)膜(mo)(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術，前(qian)者為間(jian)斷(duan)噴淋，靠煙氣中的水(shui)汽在陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在線清灰(hui)(hui)，后者為通過噴淋水(shui)在陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成水(shui)膜(mo)(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式電除(chu)(chu)塵器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式電除(chu)(chu)塵器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地(di)方環保法規提出的對(dui)煙塵排放控制的要求，日本三菱公司研(yan)發并建成濕式電除(chu)(chu)塵器，用于燃煤電廠(chang)的煙塵治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)燃煤電廠安(an)裝濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。目前(qian)我國(guo)通(tong)過引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水(shui)平方向(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于氣(qi)(qi)流(liu)方向(xiang)布置，金屬極(ji)(ji)板采用懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過懸掛(gua)梁固定于殼(ke)體中，電暈電極(ji)(ji)采用框(kuang)架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼(ke)體中。這種安(an)裝方式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故電場穩定性好，運(yun)(yun)行電壓(ya)高(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)溫，脫硫系統(tong)出(chu)現故障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下運(yun)(yun)行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如下：

1)陽極(ji)板一(yi)般高(gao)度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成均勻(yun)的(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)板的(de)設計、制造(zao)、安(an)裝及維護有嚴(yan)格的(de)要(yao)求(qiu)，更(geng)換時難(nan)度較大(da)(da)。2)極(ji)板材(cai)質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過(guo)水(shui)膜保(bao)護以防腐蝕(shi)(shi)，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護出現失效，造(zao)成極(ji)板腐蝕(shi)(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)(chu)塵效率。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)(shi)采(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設置(zhi)專門的(de)水(shui)處理(li)系統(tong)，噴淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種清灰(hui)方式(shi)(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)(da)唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神華(hua)(hua)國(guo)華(hua)(hua)舟山(shan)電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了金屬(shu)極(ji)板濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。

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)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有重量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體(ti)模塊(kuai)化(hua)，有利于保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極表面形成(cheng)液(ye)(ye)膜(mo)，由于玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有很強的(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流至下部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止(zhi)少量煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極管上部(bu)設置一(yi)(yi)層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)場，當需(xu)要進行(xing)間斷(duan)沖洗時(shi)(shi)，控(kong)制(zhi)系統自動停掉其(qi)中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量較小，集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循(xun)環(huan)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)煙氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)流速后，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命有影響，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產(chan)(chan)品的(de)(de)質量及制(zhi)作(zuo)產(chan)(chan)品所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)有關。3)如(ru)果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損(sun)壞，需(xu)要整個(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)大大增加維護(hu)費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根據(ju)各(ge)企(qi)業發布的(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、上海(hai)石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式(shi)電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提出了(le)柔性電極(ji)濕式電除塵(chen)技術(shu)的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大學(xue)共同研究(jiu)制(zhi)作(zuo)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(da)學和國電環(huan)保院共同(tong)研發，開始了柔(rou)性絕緣(yuan)疏(shu)水纖(xian)維織物用于(yu)濕式除(chu)塵(chen)器的(de)研究工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤(mei)機組中(zhong)完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物通(tong)過潤濕使其(qi)導電，可以形成(cheng)水膜，并(bing)靠重力自流向下與煙氣分離，柔性(xing)織(zhi)物材料作為(wei)收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔道(立式(shi)布(bu)置)，煙氣沿(yan)孔道流過。(1)柔性(xing)濕式(shi)電除塵器的技術特點如(ru)下：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水膜，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實(shi)(shi)現自(zi)清(qing)灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利于(yu)后(hou)期(qi)的(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)伸縮率較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊程(cheng)度(du)和(he)浸水后(hou)發生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實(shi)(shi)際的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)(you)限(xian)(xian)公司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)一體(ti)化有(you)(you)限(xian)(xian)公司一期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器徑(jing)流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器是(shi)北京(jing)華能達公司自主研發(fa)的(de)(de)(de)具有自主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述(shu)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器結(jie)(jie)構不同，該(gai)結(jie)(jie)構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)垂直(zhi)于氣(qi)(qi)流方向，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)(de)方向在同一水平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)顆粒(li)在引風力(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)共(gong)同作用下，在新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主要由(you)殼體、分布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)置(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風系統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)技術特點如下：1)與(yu)煙氣(qi)(qi)接觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使(shi)用壽命能夠達到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)通孔率(lv)達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構大大降(jiang)低了徑(jing)流式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并(bing)且和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)具有的(de)(de)(de)集塵面積，相(xiang)當(dang)于普通陽極板的(de)(de)(de)20倍。3)陽極系統采(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極設計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極下部設立(li)獨立(li)的(de)(de)(de)清洗室，由高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極內部向外(wai)沖洗網板，清洗網板后的(de)(de)(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵(beng)和排(pai)污管(guan)道送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程運行中(zhong)，利用壓差(cha)監測，實現(xian)在(zai)(zai)線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循(xun)環(huan)系統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)(de)(de)部件全部采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成(cheng)本(ben)投入較高(gao)。