達州濕式電除塵器

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(yan)進入新世紀，隨(sui)著我國經濟的高(gao)速發展，火電裝機(ji)容量仍(reng)在不斷增長(chang)。按中電聯(lian)《電力行(xing)業節能環保信息》推算，2015年，我國新增火電裝機(ji)容量約0.51億kW。根據(ju)電力規劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展(zhan)導致了大(da)氣環(huan)境的污染并引發了公共環(huan)境及健康危機，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤(mei)炭清(qing)潔利用與發(fa)展(zhan)清潔能源(yuan)，但由(you)于(yu)我國(guo)燃煤發(fa)電的基(ji)數(shu)較大，火電廠仍將(jiang)是大氣污染物的主要排放(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)強度的主要措施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格的排放(fang)標準。

同時濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)作為燃煤(mei)電廠污染物(wu)控制(zhi)的(de)精處(chu)(chu)理技術(shu)設(she)備(bei)，其(qi)處(chu)(chu)理對象(xiang)為含(han)大(da)量(liang)游(you)離水的(de)飽和濕煙氣，主(zhu)要(yao)去除粉塵(chen)(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣體(ti)，并可(ke)(ke)有(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)技術(shu)，并從性能(neng)、可(ke)(ke)靠(kao)性及除塵(chen)(chen)效果等方面(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(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)的選取(qu)及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)(ji)術。根(gen)據陽極(ji)(ji)材質(zhi)的不(bu)同，主(zhu)要(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器、導(dao)電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器、柔性電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器;根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的形(xing)成原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)(ji)術和(he)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)(ji)術，前(qian)者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器性(xing)能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年代(dai)，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的要求，日本(ben)三菱公司研發并建成濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器，用于燃(ran)煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引進(jin)技術并(bing)優(you)化(hua)設計(ji)，已掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)(qi)的技術特點如(ru)下：1)大(da)多采(cai)(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流沿水平(ping)方(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)，煙氣(qi)(qi)流速較低(di)(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均(jun)平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)流方(fang)向(xiang)布置，金屬極(ji)(ji)板采(cai)(cai)用懸掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采(cai)(cai)用框架(jia)式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)(zai)殼體(ti)中。這(zhe)種(zhong)安裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由(you)于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距(ju)有保證，故電(dian)場(chang)穩定性(xing)好(hao)，運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫硫系統(tong)出(chu)現(xian)故障時(shi)，可以在(zai)(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)(de)水膜對陽極(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造、安裝及維護有(you)嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度較大。2)極(ji)板(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水膜保護以防腐蝕，一(yi)旦水膜保護出(chu)現失效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置(zhi)專門的(de)(de)水處理系統，噴淋水經NaOH水溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這種清灰(hui)方式(shi)對于水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了金屬(shu)極(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有重量(liang)輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成型(xing)，實現(xian)整(zheng)體模塊化(hua)，有利于(yu)保證安(an)裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時，收集下來(lai)的(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有很強的(de)(de)疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)，能(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下部(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管上部(bu)設(she)置一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進(jin)行(xing)間斷沖洗時，控制系統自動(dong)停掉其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水(shui)(shui)量(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)收集液(ye)可(ke)返(fan)回(hui)脫硫(liu)塔(ta)內循(xun)環(huan)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)煙(yan)(yan)氣流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流速(su)后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)度較(jiao)高(gao)(gao)時對陽(yang)極板壽(shou)命有影(ying)響，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右，與(yu)產品(pin)的(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)有關(guan)。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整(zheng)個(ge)模塊更換，將(jiang)大(da)大(da)增(zeng)加維護(hu)費(fei)用(yong)(yong)和難(nan)度。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上海石洞口(kou)300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性(xing)電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學提出了(le)柔性電極濕式電除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學共(gong)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(shan)東(dong)大學和國(guo)電環保(bao)院(yuan)共同(tong)研(yan)發(fa)，開始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于(yu)濕(shi)式除塵器的(de)研(yan)究工作(zuo)，并(bing)于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織物通(tong)過(guo)潤(run)濕使其(qi)導電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自(zi)流(liu)向下與煙氣(qi)分離，柔性織物材料作為(wei)收塵極(ji)布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性濕式(shi)電除塵器的技術特點如下：1)柔性陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)特點(dian)。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖維(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表(biao)面(mian)形成均勻(yun)水膜，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極部(bu)件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后(hou)期的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度較高時，對陽(yang)極壽(shou)(shou)命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒(shao)蝕，使用(yong)壽(shou)(shou)命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)伸縮(suo)(suo)率較大，陽(yang)極布的(de)(de)張緊程(cheng)度和浸水后(hou)發(fa)生的(de)(de)伸縮(suo)(suo)都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極間(jian)距，進而影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)能結(jie)果(guo)表(biao)明：粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益(yi)陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限(xian)(xian)公(gong)司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)一體化有(you)(you)限(xian)(xian)公(gong)司(si)一期600MW機組(zu)采用(yong)了柔性(xing)(xing)電(dian)極濕式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器徑流(liu)(liu)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器是北京華(hua)能(neng)達公司自主(zhu)研發(fa)的(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕式靜電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不同(tong)(tong)，該結(jie)構(gou)布(bu)置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板垂(chui)直于氣流(liu)(liu)方向，使電(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)(tong)一水平(ping)線上，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板上完(wan)成捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布(bu)板、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供(gong)電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)(liu)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特(te)點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接觸部位(wei)全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)性(xing)，使用(yong)壽命能(neng)夠(gou)達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降(jiang)低了徑流(liu)(liu)式濕式除塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和普(pu)通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板相比(bi)，相同(tong)(tong)體積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板具(ju)有(you)的集(ji)塵面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的清洗室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的污水通過排水泵(beng)和排污管道送入脫硫塔補(bu)水。在(zai)(zai)(zai)工程運(yun)行(xing)中，利用(yong)壓差監(jian)測，實現在(zai)(zai)(zai)線噴淋，無(wu)水循環系(xi)統，故耗水、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)(zai)(zai)的問題如下(xia)：1)由于接(jie)觸煙氣的部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高。