大同濕式電除塵器

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(yin)言進(jin)入新世(shi)紀(ji)，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增(zeng)(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業(ye)節能環保信息(xi)》推算，2015年，我國(guo)新增(zeng)(zeng)火電(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃(hua)設(she)計總院預測，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火電(dian)廠(chang)的快速(su)發(fa)展導致(zhi)了大(da)氣環境的污染(ran)并引發(fa)了公共環境及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取一系列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔(jie)能(neng)源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電的(de)基數較大，火電廠(chang)仍將是大氣(qi)污染物的(de)主要(yao)排(pai)放源(yuan)之(zhi)一，而降低排(pai)放強度(du)的(de)主要(yao)措(cuo)施就(jiu)是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放標(biao)準。

同時濕式電除(chu)塵器作為燃煤電廠污染物控制(zhi)的精處理技術設備，其(qi)處理對象為含大(da)量游(you)離水的飽和濕煙(yan)氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并(bing)可有(you)效(xiao)(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電除(chu)塵器技術，并(bing)從性能、可靠性及除(chu)塵效(xiao)(xiao)果等方面進行(xing)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(qian)的(de)(de)濕除技術(shu)中，主要差(cha)別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質的(de)(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材(cai)質的(de)(de)不同，主要分(fen)為不銹鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電除塵(chen)器、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電除塵(chen)器、柔(rou)性電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電除塵(chen)器;根據清(qing)(qing)灰技術(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)形(xing)成原理)不同，分(fen)為水(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)灰技術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰技術(shu)，前(qian)者為間(jian)斷噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結實(shi)現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者為通過噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成水(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為(wei)應對(dui)(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)(de)(de)對(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)排放(fang)控(kong)制的(de)(de)(de)要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤(mei)電廠的(de)(de)(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控(kong)制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通過(guo)引進(jin)技術并優化設計，已掌握(wo)其核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技術特點如(ru)下(xia)：1)大多(duo)采用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)流(liu)速(su)較低(di)(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極均平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布(bu)置(zhi)，金(jin)屬極板采用(yong)(yong)懸掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極板通過(guo)懸掛梁固定(ding)于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極采用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極不易變(bian)形，極間(jian)距有保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系(xi)統出現故(gu)障時，可以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維護有嚴格的(de)要(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜保護出現失效，造成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連(lian)續噴淋工藝(yi)，需(xu)要(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系(xi)統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后(hou)循(xun)環(huan)使用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)(dui)噴嘴性(xing)能要(yao)求更高(gao)。根(gen)據各(ge)企業(ye)發布的(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報告顯(xian)示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島(dao)電(dian)廠670MW機組(zu)、神(shen)華國華舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)了(le)金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(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)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組件(jian)采用工廠(chang)成(cheng)型，實現(xian)整體模(mo)塊(kuai)化(hua)，有(you)(you)利于(yu)保(bao)證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)液滴在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面(mian)形成(cheng)液膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很(hen)強的(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠重力自流至下(xia)部集(ji)液槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部設置(zhi)一層間(jian)斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進行間(jian)斷(duan)沖洗時(shi)(shi)，控制系統自動(dong)停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集(ji)液槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)液可(ke)(ke)返回(hui)脫(tuo)(tuo)硫(liu)塔內循環使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在高(gao)溫下(xia)長期使(shi)用，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)板壽(shou)命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可(ke)(ke)能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用壽(shou)命在10～15年左右，與產(chan)品的(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用的(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將(jiang)大大增加維護費用和難(nan)度(du)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)環境監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)(shi)洞口(kou)300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等都(dou)采用了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電極濕式電除(chu)塵器20世(shi)紀90年代(dai)末，俄亥俄州立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，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(you)山東(dong)大學(xue)和(he)國電環保院共同研(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣(yuan)疏水纖(xian)維織物用于濕(shi)式(shi)除(chu)塵器的研(yan)究(jiu)工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)優良的(de)(de)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維織(zhi)物(wu)通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以(yi)形成水(shui)(shui)膜(mo)，并靠(kao)重(zhong)力自(zi)流向(xiang)下(xia)與煙(yan)氣分離，柔性(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材(cai)料作(zuo)為(wei)收塵極布置成方形孔(kong)道(dao)(dao)(立式布置)，煙(yan)氣沿(yan)孔(kong)道(dao)(dao)流過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電除塵器(qi)的(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成(cheng)均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣中收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部(bu)件(jian)可組裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)(you)影響，嚴(yan)重(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和浸水(shui)(shui)后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影響實際的(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣流(liu)速較(jiao)高(gao)，產生氣流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結果(guo)表(biao)明(ming)：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公司300MW機組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)(you)限(xian)公司一期600MW機組采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華(hua)能(neng)達(da)公司自主研發的(de)具有(you)(you)自主知識產權(quan)的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)(gou)不(bu)同(tong)，該結(jie)構(gou)(gou)布(bu)置(zhi)是(shi)將(jiang)收塵(chen)陽(yang)(yang)極板垂(chui)直于(yu)氣流(liu)方向，使(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)場力與(yu)引風力的(de)方向在(zai)(zai)同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)(zai)引風力與(yu)電(dian)(dian)(dian)場力的(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)下，在(zai)(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板上(shang)完(wan)成捕(bu)集。裝置(zhi)主要由殼體、分布(bu)板、陽(yang)(yang)極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技(ji)術特(te)點如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材質，具有(you)(you)強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子和硫(liu)化(hua)物(wu)的(de)應力腐蝕)等特(te)性，使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)30年(nian)。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板的(de)通(tong)(tong)孔率達(da)到(dao)98%以(yi)上(shang)，其幾乎(hu)全(quan)通(tong)(tong)透的(de)結(jie)構(gou)(gou)大大降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行阻力，并且(qie)和普通(tong)(tong)的(de)陽(yang)(yang)極板相比，相同(tong)體積下新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板具有(you)(you)的(de)(de)集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于(yu)普通陽極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下部設立獨立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)高(gao)(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部向(xiang)外沖洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)(de)污水通過排水泵和排污管道送入脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)(zai)線(xian)噴(pen)淋，無(wu)水循(xun)環系統(tong)，故(gu)耗水、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)由(you)于(yu)接觸(chu)煙氣(qi)的(de)(de)部件全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)，前期(qi)成本投入較高(gao)(gao)。