儋州濕式電除塵器

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(zhu)我(wo)國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容量仍(reng)在不(bu)斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行(xing)業節能(neng)環(huan)保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規(gui)劃(hua)設計(ji)總院預測，到(dao)2020年(nian)，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約為3億kW。火電(dian)廠(chang)的快速發(fa)展(zhan)導致了大氣(qi)環境的污(wu)染并引發(fa)了公共環境及健康(kang)危機(ji)，

雖(sui)然采取一系列政策，大(da)力推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔能(neng)源，但由于我(wo)國燃(ran)煤發電的(de)基(ji)數較大，火電廠仍將是大氣污染物的(de)主要排(pai)放(fang)源之一，而降(jiang)低排(pai)放(fang)強度的(de)主要措(cuo)施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格(ge)的(de)排(pai)放(fang)標(biao)準。

同時濕式電(dian)除(chu)塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控(kong)(kong)制的精處(chu)理技(ji)(ji)術設備，其處(chu)理對象為含(han)大量游離水的飽和濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害氣體(ti)，并(bing)可有效(xiao)(xiao)控(kong)(kong)制PM2.5的排放，本文(wen)介紹4種濕式電(dian)除(chu)塵器技(ji)(ji)術，并(bing)從(cong)性能、可靠性及除(chu)塵效(xiao)(xiao)果等方面(mian)進行比較。

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(zai)目前(qian)的濕除技(ji)術(shu)中，主要差別在(zai)于陽(yang)極板(ban)材質(zhi)的選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極材質(zhi)的不(bu)同，主要分為不(bu)銹(xiu)鋼濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器、柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的形(xing)成原(yuan)理(li))不(bu)同，分為水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)極表面自(zi)凝結實(shi)現在(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極表面形(xing)成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器性(xing)能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地(di)方環保法規提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排(pai)放控制的(de)要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器，用于燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出控制要求(qiu)，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)。目前(qian)我國通(tong)過引進(jin)技(ji)(ji)術并(bing)優化設計，已掌握其核心技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)(ji)術特點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)布置(zhi)，氣流(liu)沿水(shui)平方向進(jin)出，煙(yan)氣流(liu)速(su)(su)較低(流(liu)速(su)(su)在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控制氣流(liu)帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)(xing)(xing)于(yu)氣流(liu)方向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過懸掛(gua)梁(liang)固定于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用框(kuang)架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安裝方式(shi)(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不易(yi)變(bian)形，極(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故(gu)(gu)電(dian)場穩定性好，運行(xing)(xing)(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系(xi)統出現故(gu)(gu)障(zhang)時，可以在(zai)較高的(de)煙(yan)氣溫(wen)度下(xia)運行(xing)(xing)(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕(shi)式電除塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極板(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜對陽極板(ban)的(de)設計、制造、安裝(zhuang)及維(wei)護有嚴格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度(du)較(jiao)(jiao)大。2)極板(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)膜保護以防腐蝕，一旦水(shui)膜保護出現失效(xiao)，造成極板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除塵效(xiao)率。3)清(qing)灰(hui)方式采(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工(gong)藝，需要(yao)(yao)設置(zhi)專(zhuan)門的(de)水(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰(hui)方式對于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)(jiao)大，對噴(pen)嘴性(xing)能要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高。根據(ju)各(ge)企業(ye)發布的(de)環境監(jian)測(ce)報告顯示，金屬(shu)(shu)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器粉塵去除率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟(zhou)山電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬(shu)(shu)極板(ban)濕式電(dian)(dian)除塵器。

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)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特點如下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)(you)重量(liang)(liang)輕、比強(qiang)度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有(you)(you)(you)利于保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收集(ji)下來的(de)(de)(de)液滴在(zai)(zai)沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)表(biao)面(mian)形成液膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水(shui)性，能有(you)(you)(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)和石膏對沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流(liu)至(zhi)下部(bu)集(ji)液槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)設(she)置一層間斷噴淋裝置，將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間斷沖(chong)洗時(shi)，控制(zhi)系(xi)統自(zi)動停掉其(qi)中一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行(xing)，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水(shui)量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)液槽中的(de)(de)(de)收集(ji)液可返回脫(tuo)硫塔內循環(huan)使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響(xiang)(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫下長期(qi)使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有(you)(you)(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)(ji)制(zhi)作產(chan)(chan)品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性能有(you)(you)(you)關。3)如果(guo)出(chu)現部(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上(shang)海石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白(bai)楊河兩臺300MW機組等(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州(zhou)立大學提出了(le)柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究(jiu)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，我國早由山東大學和國電環保院共(gong)同(tong)研(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并(bing)于2012年在(zai)益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業化應用。官(guan)網(wang)：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優(you)良(liang)的(de)柔(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過(guo)(guo)潤濕使(shi)其導電，可(ke)以(yi)形(xing)成水膜，并靠重力自(zi)流向下(xia)與煙氣分離(li)，柔(rou)性織(zhi)物(wu)材料作(zuo)為收塵極布置成方形(xing)孔(kong)道(立式布置)，煙氣沿孔(kong)道流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性濕式電除(chu)塵器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)(you)重量輕、防腐(fu)性能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔性絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)結(jie)構特性，有(you)(you)利于表面(mian)形成均勻水(shui)膜，利用從煙氣中收(shou)集的(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗(xi)水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)(you)利于后(hou)期的(de)(de)維護和更換。(2)柔性濕式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔性陽(yang)(yang)極不耐高(gao)(gao)溫，煙氣溫度較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒(shao)蝕，使(shi)用壽命6年左(zuo)右。2)柔性纖維織物的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較(jiao)(jiao)大，陽(yang)(yang)極布(bu)的(de)(de)張(zhang)緊程度和浸(jin)水(shui)后(hou)發生的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會(hui)影(ying)響實際(ji)的(de)(de)極間距(ju)，進而影(ying)響到電場的(de)(de)穩定性、電壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣流(liu)速較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，產生氣流(liu)帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率低(di)。性能(neng)結(jie)果表明：粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國電益陽(yang)(yang)發電有(you)(you)限公司300MW機(ji)組(zu)，國電滎陽(yang)(yang)煤(mei)電一體化有(you)(you)限公司一期600MW機(ji)組(zu)采用了柔性電極濕式(shi)靜(jing)電除(chu)(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京(jing)華能(neng)(neng)達(da)公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)具(ju)(ju)有自(zi)主知識產(chan)權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結構(gou)(gou)不同(tong)(tong)，該結構(gou)(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)與(yu)(yu)(yu)引(yin)風(feng)(feng)力(li)的(de)(de)方(fang)向(xiang)在同(tong)(tong)一(yi)水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒(li)在引(yin)風(feng)(feng)力(li)與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下，在新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)主要(yao)由殼(ke)體(ti)、分(fen)布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱風(feng)(feng)系統(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)(ju)有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(尤其對(dui)氯離子和硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕)等特性，使用(yong)壽命能(neng)(neng)夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔(kong)率(lv)達(da)到98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結構(gou)(gou)大大降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)，并(bing)且和普通的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體(ti)積下新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具(ju)(ju)有的集塵(chen)(chen)面(mian)積(ji)，相當于(yu)普通陽極板的20倍。3)陽極系統采用(yong)(yong)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極下部設立獨立的清洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極內部向外沖洗(xi)網(wang)板，清洗(xi)網(wang)板后的污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行(xing)中，利用(yong)(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器存在(zai)的問題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣(qi)的部件全部采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投(tou)入較高。