定安縣濕式電除塵器

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，隨著我國(guo)經(jing)濟的高速(su)發展(zhan)，火(huo)電裝機容(rong)量仍在不斷增長(chang)。按中(zhong)電聯《電力(li)行業節能環(huan)保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我國(guo)新(xin)增火(huo)電裝機容(rong)量約0.51億kW。根據(ju)電力(li)規(gui)劃設計總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機容量(liang)約為(wei)3億(yi)kW。火(huo)電廠的快(kuai)速發展(zhan)導致了(le)(le)大(da)氣環(huan)(huan)境的污染(ran)并引發了(le)(le)公共環(huan)(huan)境及(ji)健康(kang)危機，

雖(sui)然采取一系列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能源，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)(de)(de)基(ji)數較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣污染物(wu)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要排(pai)(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)(pai)放(fang)強度(du)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要措施(shi)就是制定和實施(shi)更(geng)加(jia)嚴(yan)格的(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同(tong)時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器作為燃(ran)煤電(dian)廠污染(ran)物控制(zhi)的精處理(li)技(ji)術設備，其(qi)處理(li)對象為含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉(fen)塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體(ti)，并可有效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文(wen)介(jie)紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器技(ji)術，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除(chu)塵效(xiao)果等方面進(jin)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。在目前的濕除(chu)技(ji)術中(zhong)，主(zhu)要差別(bie)在于陽極(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)的選取及清灰(hui)(hui)技(ji)術。根據(ju)陽極(ji)(ji)材質(zhi)的不同(tong)，主(zhu)要分為不銹鋼濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器;根據(ju)清灰(hui)(hui)技(ji)術(即水膜(mo)(mo)的形成原理)不同(tong)，分為水膜(mo)(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)術和水膜(mo)(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術，前者為間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的水汽在陽極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結(jie)實現(xian)在線(xian)清灰(hui)(hui)，后者為通過(guo)噴淋水在陽極(ji)(ji)表(biao)面形成水膜(mo)(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式電除塵器性能(neng)對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式電除塵器20世紀90年代，為(wei)應(ying)對(dui)地方環保(bao)法(fa)規提出的對(dui)煙(yan)塵排(pai)放控制的要求，日(ri)本三菱公司(si)研發并(bing)建成濕式電除塵器，用于燃煤(mei)電廠的煙(yan)塵治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求(qiu)，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通過引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣流沿水平方(fang)(fang)向進出(chu)，煙氣流速較低(流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控(kong)制氣流帶出(chu)粉塵，提高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽(yang)極(ji)均(jun)平行于氣流方(fang)(fang)向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通過懸掛(gua)梁固(gu)定(ding)于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結構，通過吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由(you)于陰陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)保(bao)證，故(gu)電(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫(liu)系統出(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)(gao)的(de)煙氣溫度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器(qi)存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一般高度(du)(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)(cheng)均勻(yun)的(de)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)對陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護有嚴格(ge)的(de)要(yao)求，更換(huan)時難(nan)度(du)(du)較大。2)極(ji)(ji)板材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)保護以防腐蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)保護出(chu)現(xian)失效(xiao)，造(zao)成(cheng)(cheng)極(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采用(yong)在線單線連(lian)續噴(pen)淋(lin)(lin)工(gong)藝，需要(yao)設置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使(shi)用(yong)，這種清(qing)灰方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對噴(pen)嘴(zui)性(xing)能要(yao)求更高。根(gen)據各(ge)企業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組、大唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采用(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器的技術特點(dian)如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具有(you)重量(liang)輕、比強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采用(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集下來的液(ye)滴在沉淀(dian)極表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具有(you)很強的疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)(he)石膏對(dui)沉淀(dian)極壁的粘(zhan)接(jie)，靠重力(li)自流(liu)至下部集液(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的沉積(ji)，在沉淀(dian)極管上部設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需要(yao)(yao)進行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)(shi)，控制系統自動(dong)停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較小，集液(ye)槽(cao)中(zhong)的收(shou)集液(ye)可返(fan)回脫(tuo)(tuo)硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器存(cun)在的問題如(ru)下：1)煙(yan)氣流(liu)速在2.5m/s左右時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提(ti)高煙(yan)氣流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高溫(wen)下長(chang)期使用(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較高時(shi)(shi)(shi)對(dui)陽極板壽(shou)命(ming)(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的使用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)在10～15年左右，與產品的質量(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的樹脂(zhi)等(deng)原材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)損壞，需要(yao)(yao)整(zheng)個模(mo)塊更換，將大大增加(jia)維護費(fei)用(yong)和(he)(he)難度(du)。根(gen)據各企(qi)業發布的環境監測(ce)報告顯(xian)示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西(xi)300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)都(dou)采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學(xue)提(ti)出(chu)了柔性電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵技術(shu)的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立(li)大(da)學共同研究(jiu)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(zao)由山東(dong)大(da)學和國電(dian)環(huan)保院共同研發，開始(shi)了(le)柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕式除塵器的研究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資(zi)料(liao)(liao)顯(xian)示，耐腐蝕(shi)性優良(liang)的柔性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通過潤(run)濕使其導電，可以形成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠重力自流向下(xia)與煙氣(qi)分(fen)離，柔性織物(wu)材料(liao)(liao)作為收(shou)塵極(ji)布(bu)置成(cheng)方形孔道(立式(shi)布(bu)置)，煙氣(qi)沿(yan)孔道流過。(1)柔性濕式(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔性陽有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水膜，利用從煙(yan)(yan)氣中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸(suan)液帶出灰，實現自清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽極(ji)部件(jian)可組裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽極(ji)不耐高溫(wen)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)度較高時(shi)，對陽極(ji)壽命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使用壽命6年左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較大，陽極(ji)布的(de)(de)(de)張緊(jin)程度和浸水后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影響實際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)速較高，產生氣流(liu)帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除率低(di)(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果(guo)表明：粉塵(chen)去除率(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益(yi)陽發電(dian)(dian)有(you)(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)組采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公司(si)自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)具有自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與上述濕式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽極板(ban)垂(chui)直于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)(tong)一(yi)水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)引風(feng)力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽極板(ban)上完成捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分(fen)布板(ban)、陽極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)與煙氣(qi)接(jie)觸(chu)部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼材質，具有強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其(qi)對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用壽(shou)命能夠達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽極板(ban)的(de)(de)通(tong)孔率(lv)達到(dao)98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)(da)大(da)(da)降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻(zu)力(li)(li)(li)，并(bing)且和普通(tong)的(de)(de)陽極板(ban)相比，相同(tong)(tong)體積下(xia)新(xin)型(xing)陽極板(ban)具有的(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于(yu)普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系統采用(yong)旋(xuan)轉電極設計，在(zai)旋(xuan)轉電極下部(bu)(bu)(bu)設立(li)(li)獨立(li)(li)的(de)清洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉電極內部(bu)(bu)(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板，清洗(xi)網(wang)板后(hou)的(de)污(wu)(wu)水通過排水泵和(he)排污(wu)(wu)管道送(song)入脫硫塔補水。在(zai)工程(cheng)運(yun)行中，利用(yong)壓差監測(ce)，實(shi)現在(zai)線噴淋，無水循環系統，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問(wen)題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)部(bu)(bu)(bu)件全部(bu)(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期(qi)成本投入較(jiao)高。