大連濕式電除塵器

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(ji)，隨著我國(guo)經濟的高速發(fa)展，火電裝機容量仍在(zai)不斷增長。按中電聯《電力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年，我國(guo)新增火電裝機容量約0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝機容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠(chang)的(de)快速發展導致了(le)大氣環(huan)境的(de)污(wu)染并引發了(le)公共(gong)環(huan)境及健康危機，

雖(sui)然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃(ran)煤發電的(de)基數較(jiao)大(da)，火電廠仍(reng)將是大(da)氣污(wu)染物(wu)的(de)主(zhu)要排(pai)(pai)放源之一，而降低(di)排(pai)(pai)放強度的(de)主(zhu)要措(cuo)施就是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)(pai)放標(biao)準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器作為燃煤電廠污染(ran)物(wu)控制的(de)精處理技術設備，其處理對象為含大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣體，并可(ke)有(you)效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器技術，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)果等方面進行比(bi)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(mu)前的濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中，主要差(cha)別在(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材質(zhi)的選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的不同，主要分(fen)(fen)為不銹鋼濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)、導(dao)電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi);根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水膜(mo)的形成原理)不同，分(fen)(fen)為水膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水膜(mo)沖洗(xi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝結實現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為通(tong)過噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成水膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法(fa)規提(ti)出的對煙塵(chen)(chen)排放控制(zhi)的要求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器。目(mu)前我國通過引進技術并優化設計(ji)，已掌握(wo)其核心技術。(1)金(jin)屬電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器的技術特點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)置，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左右)，能有效控制(zhi)氣流帶出(chu)粉(fen)塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平行于(yu)氣流方(fang)向(xiang)布(bu)置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電暈電極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構，通過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故電場(chang)穩定性好，運(yun)行電壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫硫系統出(chu)現(xian)故障(zhang)時，可以在(zai)較高(gao)(gao)的煙氣溫度下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維(wei)護(hu)有嚴(yan)(yan)格(ge)的(de)要(yao)求，更換時難度較(jiao)大(da)(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜保護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜保護(hu)出現失(shi)效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)(yan)重(zhong)，甚至喪失(shi)除塵效率。3)清(qing)灰方式采用(yong)在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續噴(pen)淋(lin)工(gong)藝，需要(yao)設(she)置專門(men)的(de)水(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這種清(qing)灰方式對(dui)(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消(xiao)耗較(jiao)大(da)(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據(ju)各企業發布的(de)環(huan)境監測報(bao)告(gao)顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)(qi)粉(fen)塵去除率(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組等都(dou)采用(yong)了(le)金屬極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)(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(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)重量輕、比強度(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等特(te)(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)(zheng)體模塊化，有(you)(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時，收集下來的(de)(de)(de)液滴在(zai)(zai)(zai)(zai)沉淀極(ji)表面形成液膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能有(you)(you)效阻(zu)隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對(dui)沉淀極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至下部(bu)(bu)集液槽。4)為(wei)防止少量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)(zai)(zai)(zai)沉淀極(ji)管上(shang)部(bu)(bu)設置(zhi)(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進行間斷沖洗時，控制系統自動停掉其中(zhong)(zhong)一個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水(shui)量較小，集液槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)收集液可返回(hui)脫硫塔(ta)內循環使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)煙氣流(liu)速在(zai)(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠脫除(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣流(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下長期使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)，煙氣溫度(du)較高(gao)時對(dui)陽(yang)極(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴重時可能燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)(de)質量及制作產品(pin)所(suo)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整(zheng)(zheng)個(ge)(ge)模塊更換，將大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根(gen)據各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)(de)環境監測(ce)報告(gao)顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(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)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上(shang)海石洞(dong)口(kou)300MW機(ji)(ji)組、蒙西(xi)300MW機(ji)(ji)組、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)(ji)組等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了(le)柔性電極(ji)濕式電除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)同研究制(zhi)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，我國早由山東(dong)大學和國電環保院共同研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維織物用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕性優(you)良的(de)柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物通過潤(run)濕使其(qi)導電，可(ke)以形成水膜，并靠重力自(zi)流向下與煙氣(qi)分(fen)離，柔性織物材料作為收塵極布置成方(fang)形孔道(立式布置)，煙氣(qi)沿(yan)孔道流過。(1)柔性濕式電除塵器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)柔性陽有(you)(you)重量(liang)(liang)輕、防腐(fu)性(xing)能好(hao)的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)本身(shen)的(de)(de)結構特性(xing)，有(you)(you)利于表面形成均勻水膜，利用(yong)從煙氣中收(shou)集的(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗(xi)水量(liang)(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部(bu)件可組裝拆卸，有(you)(you)利于后期的(de)(de)維(wei)護(hu)和更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫(wen)，煙氣溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)時，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命(ming)(ming)有(you)(you)影響，嚴重時可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和浸水后發生的(de)(de)伸縮都會(hui)影響實際的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影響到電(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣流速較高(gao)(gao)，產生氣流帶出，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)能結果表明：粉(fen)塵(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)(you)限(xian)公(gong)司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體(ti)化有(you)(you)限(xian)公(gong)司一(yi)期600MW機組采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器(qi)是北京華能(neng)達(da)公司(si)自(zi)主研發(fa)的(de)(de)(de)具有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)除塵技術。與上(shang)述濕(shi)(shi)式靜電(dian)除塵器(qi)結構不同(tong)，該結構布(bu)置(zhi)是將收塵陽(yang)極板(ban)(ban)垂(chui)直(zhi)于氣(qi)流(liu)方(fang)向，使電(dian)場力與引風力的(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)一水平線(xian)上(shang)，粉塵顆粒在引風力與電(dian)場力的(de)(de)(de)共同(tong)作用下，在新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝置(zhi)主要(yao)由(you)殼體、分(fen)布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴(pen)淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下：1)與煙氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相不銹鋼材(cai)質，具有強度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其對氯(lv)離(li)子和硫化(hua)物的(de)(de)(de)應力腐蝕)等特性，使用壽命能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)(shi)式除塵器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極板(ban)(ban)相比，相同(tong)體積(ji)下新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)具有的(de)集塵(chen)面積，相當于普通陽極(ji)板的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統(tong)采(cai)用旋(xuan)轉電極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后的(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和(he)排污管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行(xing)中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電量(liang)小(xiao)。(2)徑流(liu)濕式電除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)問題(ti)如下(xia)：1)由于接觸煙(yan)氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高。