德州濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我(wo)國經濟(ji)的高速發展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)仍在不(bu)斷(duan)增(zeng)長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算，2015年(nian)(nian)，我(wo)國新增(zeng)火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃(hua)設計總院預測，到(dao)2020年(nian)(nian)，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致了大(da)氣環境(jing)的污(wu)染(ran)并引發了公共環境(jing)及健康危(wei)機，

雖然采取一系列政策，大力推動(dong)煤炭清(qing)潔(jie)利用與發展清潔能源，但由(you)于(yu)我國燃(ran)煤發電的基數較大(da)，火電廠仍(reng)將是(shi)(shi)大(da)氣污染物(wu)的主(zhu)要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的主(zhu)要措(cuo)施就是(shi)(shi)制(zhi)定和實(shi)施更加嚴格的排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物(wu)控制(zhi)的精處(chu)(chu)理技術設(she)備，其(qi)處(chu)(chu)理對象為(wei)含大(da)量游(you)離水的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)(chen)效果等方面(mian)進(jin)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)(zai)(zai)目前的(de)(de)(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的(de)(de)(de)選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)(de)(de)不同，主(zhu)要分為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)(shui)膜的(de)(de)(de)形成原理(li))不同，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)自凝(ning)結(jie)實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)形成水(shui)(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電除塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方(fang)環(huan)保法規提出(chu)的對(dui)煙塵(chen)排放控制(zhi)的要求，日(ri)本(ben)三菱公司研(yan)發并建成(cheng)濕(shi)式電除塵(chen)器，用于(yu)燃(ran)煤電廠(chang)的煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專(zhuan)門針(zhen)對PM2.5提出控制(zhi)要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。目前我國通過(guo)引進(jin)技(ji)術(shu)并(bing)優化(hua)設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的技(ji)術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)大多采用臥式(shi)布置，氣流沿水平(ping)方(fang)向(xiang)進(jin)出，煙氣流速較低(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣流帶出粉塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于氣流方(fang)向(xiang)布置，金屬(shu)極(ji)板(ban)采用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通過(guo)懸掛(gua)梁固(gu)定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用框架式(shi)結構，通過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間(jian)距(ju)有保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運(yun)行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出現故(gu)障時，可以在(zai)(zai)較高的煙氣溫度下(xia)(xia)運(yun)行。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽極板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)對陽極板(ban)(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維(wei)護有嚴格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度(du)較大(da)。2)極板(ban)(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護以防腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護出(chu)現失效，造成極板(ban)(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至喪失除塵(chen)效率。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采用(yong)在(zai)線單線連續噴淋工藝，需要(yao)設(she)置(zhi)專門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后(hou)循環使(shi)用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方式(shi)對于(yu)(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對噴嘴性能要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業發布的(de)環境監測報告(gao)顯示，金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組等都采用(yong)了金屬極板(ban)(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)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)重量輕、比強(qiang)度(du)(du)(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等特(te)性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)(you)利(li)于保證安裝(zhuang)精度(du)(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面(mian)形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對(dui)(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自(zi)流至下(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管(guan)上(shang)部設置一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動(dong)停(ting)掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水量較小，集(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不(bu)能(neng)在高(gao)溫(wen)下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)(du)較高(gao)時(shi)(shi)對(dui)(dui)陽極(ji)(ji)板壽(shou)命(ming)(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)(ming)在10～15年左(zuo)右(you)，與產(chan)品的(de)(de)質(zhi)量及制(zhi)作產(chan)品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個模塊更換，將(jiang)大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)(du)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境(jing)監測報(bao)告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組等都采(cai)用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵器20世(shi)紀90年代末，俄亥(hai)俄州(zhou)立大學提出了(le)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(he)俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共同研究制作出(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，我國早由山東大(da)學和(he)國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維(wei)織物用于濕(shi)式除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性優良(liang)的(de)(de)柔(rou)性絕(jue)緣(yuan)疏水纖維(wei)織(zhi)物(wu)(wu)通過潤濕使其導電，可以(yi)形(xing)成(cheng)水膜，并靠(kao)重力自(zi)流向下(xia)與煙(yan)(yan)氣分離，柔(rou)性織(zhi)物(wu)(wu)材料作為收塵極布置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(dao)(dao)(立式布置(zhi))，煙(yan)(yan)氣沿孔(kong)道(dao)(dao)流過。(1)柔(rou)性濕式電除(chu)塵器(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于表面(mian)形成均勻水(shui)膜，利(li)(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)灰(hui)，實現自清(qing)灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)量(liang)(liang)小。3)陽極部件(jian)可(ke)(ke)組裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)利(li)(li)于后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極不耐高溫，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽極壽(shou)命(ming)有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽極布(bu)的(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和(he)浸(jin)水(shui)后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極間(jian)距，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速(su)較(jiao)高，產生(sheng)氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽煤(mei)電(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機(ji)組采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華(hua)能達(da)公司(si)自(zi)主研(yan)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知(zhi)識(shi)產(chan)權的(de)(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技(ji)(ji)術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該結構布置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流方向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)在(zai)(zai)同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)(zai)引風力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置、陰(yin)極(ji)裝置、噴(pen)淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有強(qiang)度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤其對(dui)氯離子(zi)和硫化(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)(de)(de)結構大大降低了(le)徑(jing)流式濕(shi)式除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力(li)(li)(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)體積下新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵(chen)(chen)面積，相當于(yu)普通(tong)陽極板(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系統采(cai)用旋轉電(dian)極設計，在(zai)旋轉電(dian)極下部(bu)(bu)設立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴在(zai)旋轉電(dian)極內部(bu)(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)后(hou)的(de)(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污(wu)管(guan)道送入脫硫(liu)塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利(li)用壓差監(jian)測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投入較高。