丹東濕式電除塵器

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(sui)著我國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業(ye)節能環保信(xin)息》推算(suan)，2015年(nian)，我國新(xin)增火電(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院預測，到2020年(nian)，火電(dian)裝機容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增裝機容(rong)量(liang)約為3億kW。火電(dian)廠的快速發展導致了大氣環境的污染并引發了公共環境及健康危機，

雖然采(cai)取一系列(lie)政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用與(yu)發展清(qing)潔(jie)能(neng)源，但由于我國燃煤發電的基數(shu)較大，火電廠(chang)仍將(jiang)是(shi)大氣污(wu)染物的主(zhu)要(yao)排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的主(zhu)要(yao)措施就是(shi)制定和(he)實(shi)施更(geng)加嚴(yan)格(ge)的排放(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為燃煤電廠污染(ran)物(wu)控(kong)制的精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣體，并可(ke)有(you)效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)果等(deng)方面進行比較(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)目前的(de)(de)濕(shi)除(chu)技術中(zhong)(zhong)，主要差別(bie)在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技術。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)(de)不同，主要分為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器;根(gen)據清(qing)灰(hui)技術(即(ji)水(shui)(shui)膜的(de)(de)形(xing)成原(yuan)理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)灰(hui)技術和水(shui)(shui)膜沖洗(xi)清(qing)灰(hui)技術，前者(zhe)為(wei)間斷(duan)噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世(shi)紀90年代，為應對(dui)地方環保(bao)法規(gui)提出(chu)的對(dui)煙塵(chen)排放(fang)控制的要求，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃煤(mei)電(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出控(kong)制(zhi)要(yao)求，在燃煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)。目前(qian)我國通過引進技術(shu)并優化(hua)設計，已掌握(wo)其核心技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術(shu)特點如下(xia)：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方向(xiang)進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)(su)較低(流(liu)(liu)速(su)(su)在2.5m/s左(zuo)右)，能有效控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均平行于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)布置，金屬(shu)極(ji)(ji)板采用懸掛方式(shi)，極(ji)(ji)板通過懸掛梁固定(ding)(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)結構，通過吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在殼體中(zhong)。這種(zhong)安裝(zhuang)方式(shi)由于陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)場穩(wen)定(ding)(ding)性好，運行電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出現故障時(shi)，可以在較高的煙氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器存(cun)在的問題(ti)如(ru)下：

1)陽極板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻(yun)的水(shui)(shui)膜對(dui)陽極板(ban)的設計、制造、安裝及維護(hu)(hu)有(you)嚴格的要(yao)求(qiu)，更換時難度較(jiao)大。2)極板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極板(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方(fang)式采用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)設置專門的水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后循環使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方(fang)式對(dui)于水(shui)(shui)耗、電耗、堿(jian)的消耗較(jiao)大，對(dui)噴嘴(zui)性能(neng)要(yao)求(qiu)更高。根據各企業發(fa)布的環境監(jian)測報告顯示，金屬(shu)電極濕式電除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐(tang)黃島電廠670MW機組、神華國華舟山(shan)電廠350MW機組等都采用(yong)了金屬(shu)極板(ban)濕式電除(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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的技術特點如下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比(bi)強度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現(xian)整體模塊化，有(you)(you)(you)(you)利于保(bao)證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收集(ji)下來的液滴在沉(chen)淀極(ji)表面形成液膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)(you)(you)很強的疏水性(xing)(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁的粘接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下部(bu)(bu)集(ji)液槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)的沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)(bu)設置(zhi)一(yi)(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)(xu)要進(jin)行(xing)間斷沖(chong)洗時(shi)，控制系統自(zi)動停掉(diao)其(qi)中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水量(liang)(liang)較(jiao)小(xiao)，集(ji)液槽中的收集(ji)液可返(fan)回脫硫塔(ta)內(nei)循(xun)環使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在的問題如下：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)在高(gao)溫(wen)下長期使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在10～15年(nian)左右，與產(chan)品的質量(liang)(liang)及制作產(chan)品所(suo)用(yong)(yong)(yong)的樹脂等(deng)原材料性(xing)(xing)能(neng)有(you)(you)(you)(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)(bu)分(fen)(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需(xu)(xu)要整個(ge)模塊更(geng)換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根據各企(qi)業發布(bu)的環境監測報告顯(xian)示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上海石洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)提出了(le)柔性電極濕式電除塵技術的概(gai)念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大(da)學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，我國早由山東大學(xue)和國電環保院共(gong)同(tong)研發(fa)，開始(shi)了柔性絕(jue)緣疏水纖(xian)維(wei)織(zhi)物用于(yu)(yu)濕式除塵(chen)器的(de)研究工作，并(bing)于(yu)(yu)2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組中完成(cheng)工(gong)業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形成水(shui)膜，并靠重(zhong)力自流向下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織物(wu)材料作(zuo)為收(shou)塵極布置成方形孔道(立式布置)，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電除塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)(you)(you)重(zhong)(zhong)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(shu)水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)(you)(you)利于表(biao)面(mian)形成均勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實(shi)現自清(qing)灰，沖(chong)洗(xi)水(shui)量小(xiao)。3)陽極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)(you)(you)(you)利于后期的(de)(de)維護(hu)和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不耐(nai)高溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高時(shi)，對陽極(ji)壽(shou)命(ming)(ming)有(you)(you)(you)(you)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命(ming)(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大，陽極(ji)布(bu)的(de)(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)后發生的(de)(de)伸(shen)縮都會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)實(shi)際的(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高，產(chan)生氣(qi)(qi)流帶出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉塵(chen)去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)(you)限(xian)公司(si)300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)(you)(you)限(xian)公司(si)一(yi)期600MW機(ji)組(zu)采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是(shi)北京華能達公司自主研發的(de)(de)具有(you)自主知識產(chan)權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)方向，使(shi)(shi)電(dian)場力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)(zai)同(tong)一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作(zuo)用下，在(zai)(zai)新型陽(yang)極板(ban)上完成(cheng)(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)主要由(you)殼體、分布板(ban)、陽(yang)極裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱(re)風系(xi)統和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組成(cheng)(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特(te)點如下：1)與煙氣接觸部位全(quan)(quan)部采用2205雙相不銹(xiu)鋼材質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離(li)子(zi)和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)性(xing)，使(shi)(shi)用壽命能夠達到(dao)30年(nian)。2)新型陽(yang)極板(ban)的(de)(de)通孔(kong)率達到(dao)98%以(yi)上，其幾乎全(quan)(quan)通透的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了(le)徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)極板(ban)相比，相同(tong)體積下新型陽(yang)極板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當(dang)于普(pu)通陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)設(she)計，在旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)下部(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清洗室，由高壓噴嘴在旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)內(nei)部(bu)(bu)向(xiang)外沖洗網板，清洗網板后的(de)(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管(guan)道送入(ru)脫硫塔(ta)補水(shui)。在工程運行中，利用壓差監測，實現(xian)在線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量(liang)小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題如(ru)下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼，前期成本投入(ru)較高。