定西濕式電除塵器

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)言進入新(xin)世紀，隨著我(wo)國經濟的高速(su)發展，火電(dian)(dian)裝機容量(liang)仍在不斷增長(chang)。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節(jie)能環保信(xin)息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增火電(dian)(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總院預(yu)測，到2020年，火電裝機(ji)容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量約(yue)為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導(dao)致了大(da)氣(qi)環境的污染并(bing)引發(fa)了公共環境及健康危機(ji)，

雖然采取一系列政策(ce)，大力(li)推動煤炭清潔(jie)利用與發(fa)展清(qing)潔(jie)能源(yuan)，但(dan)由(you)于我(wo)國燃煤發(fa)電的(de)基數較大，火電廠(chang)仍將(jiang)是(shi)大氣污染物(wu)的(de)主(zhu)要排(pai)放源(yuan)之一(yi)，而(er)降低(di)排(pai)放強(qiang)度的(de)主(zhu)要措施(shi)就是(shi)制(zhi)定和實(shi)施(shi)更加嚴(yan)格的(de)排(pai)放標準。

同時濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)作為(wei)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污(wu)染物控(kong)(kong)制(zhi)的精處(chu)理(li)技(ji)術設備(bei)，其(qi)處(chu)理(li)對象為(wei)含大(da)量游離(li)水的飽和(he)濕煙氣，主要去除粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可(ke)有效控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文(wen)介紹4種濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)技(ji)術，并從性能(neng)、可(ke)靠性及除塵效果等方面進行比較。

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。在目前(qian)的(de)濕(shi)除技術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在于(yu)陽(yang)(yang)極板(ban)材(cai)質(zhi)的(de)選取及清灰(hui)技術(shu)(shu)。根據陽(yang)(yang)極材(cai)質(zhi)的(de)不同，主(zhu)要(yao)分為不銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器、柔(rou)性電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器;根據清灰(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成原(yuan)理)不同，分為水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清灰(hui)技術(shu)(shu)和(he)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清灰(hui)技術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)(yang)極表(biao)面自凝結(jie)實現在線清灰(hui)，后者(zhe)為通過噴淋水(shui)(shui)在陽(yang)(yang)極表(biao)面形成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬電極(ji)濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)20世(shi)紀90年代，為應(ying)對地(di)方(fang)環保法規提(ti)出的對煙塵排(pai)放控制的要求，日本(ben)三菱(ling)公司研發并建(jian)成(cheng)濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)，用于(yu)燃(ran)煤電廠的煙塵治理。

2006年(nian)，專門(men)針對PM2.5提出控制(zhi)要(yao)求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目(mu)前(qian)我國通(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)(shu)并優(you)化(hua)設計，已掌(zhang)握其核(he)心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技(ji)術(shu)(shu)特點如下(xia)：1)大多采(cai)(cai)用臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉(fen)塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平(ping)行于(yu)(yu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布置(zhi)，金屬極(ji)(ji)板采(cai)(cai)用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)(cai)用框架式(shi)結構(gou)，通(tong)過(guo)吊(diao)(diao)桿吊(diao)(diao)掛(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體中。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于(yu)(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系(xi)統出現故障時，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般(ban)高度(du)在8～10m左(zuo)右(you)，要(yao)形成均(jun)勻的水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的設(she)計、制造(zao)、安裝及維護(hu)(hu)有嚴格的要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多(duo)采用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)(hu)出現失效(xiao)，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵效(xiao)率。3)清灰(hui)方式采用(yong)在線單線連續噴淋工藝(yi)，需要(yao)設(she)置(zhi)專門的水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方式對(dui)于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴嘴(zui)性能要(yao)求(qiu)更高。根據(ju)各企業發布的環(huan)境(jing)監測報(bao)告顯(xian)示，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)率(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電(dian)除(chu)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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點(dian)如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有重量(liang)輕、比強度(du)(du)高、耐腐蝕(shi)等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用工(gong)廠成型(xing)，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有利于保證安(an)裝(zhuang)精(jing)度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)(xia)來的(de)液滴(di)(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)表面形成液膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有很(hen)強的(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)(ji)液槽(cao)。4)為防(fang)止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)管(guan)上部(bu)設置一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷沖洗時(shi)，控制系統(tong)自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束(shu)后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)液槽(cao)中的(de)收集(ji)(ji)液可返(fan)回脫(tuo)硫塔內(nei)循環(huan)使(shi)用。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)用，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有影響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品(pin)的(de)質量(liang)及制作產品(pin)所用的(de)樹脂等原(yuan)材料(liao)性(xing)能(neng)有關。3)如果(guo)出現部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整(zheng)個模(mo)塊更換(huan)，將大大增加維護(hu)費用和難度(du)(du)。根據各企業(ye)發布(bu)的(de)環(huan)境(jing)監測報告顯(xian)示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)(di)含(han)量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世(shi)紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大(da)學提出了柔性電極濕式電除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和(he)俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學共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，我國早由山東(dong)大(da)學(xue)和(he)國電環(huan)保院共(gong)同研發，開始了柔性絕(jue)緣(yuan)疏水纖維織物用于濕式除(chu)塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組(zu)中完成工業化(hua)應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資料顯示，耐(nai)腐蝕性優良的柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物通過(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔性織(zhi)物材料作為(wei)收塵極布置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(dao)(立式布置(zhi))，煙氣(qi)沿(yan)孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔性濕(shi)式電除塵器的技術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)柔性陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)利于(yu)表(biao)面(mian)形成均勻水(shui)膜(mo)，利用(yong)(yong)從煙(yan)氣中(zhong)收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖(chong)洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝(zhuang)拆卸，有(you)利于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)維護和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐高溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能燒(shao)蝕，使(shi)用(yong)(yong)壽命6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流速較(jiao)高，產(chan)生氣流帶出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能結(jie)(jie)果表(biao)明：粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)限公司(si)300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)限公司(si)一(yi)期(qi)600MW機(ji)組采用(yong)(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是北京華(hua)能達公司自主研發的(de)具有自主知識(shi)產(chan)權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結構不同(tong)，該結構布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)垂(chui)直于氣流(liu)(liu)方向，使電(dian)(dian)場力與(yu)引風力的(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力與(yu)電(dian)(dian)場力的(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)新型陽(yang)極板(ban)上(shang)完成(cheng)捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由(you)殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰(yin)極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系(xi)(xi)統、熱風系(xi)(xi)統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技術特點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)材質(zhi)，具有強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤(you)其對氯離子和(he)硫化物的(de)應(ying)力腐(fu)蝕)等(deng)特性，使用(yong)(yong)壽命能夠達到(dao)30年。2)新型陽(yang)極板(ban)的(de)通(tong)(tong)孔率達到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通(tong)(tong)透的(de)結構大大降低了徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)運行阻力，并且和(he)普(pu)通(tong)(tong)的(de)陽(yang)極板(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新型陽(yang)極板(ban)具有的(de)集(ji)塵面(mian)積，相(xiang)當于(yu)普通陽極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統(tong)(tong)采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下(xia)(xia)部(bu)設(she)立獨立的(de)清(qing)洗室，由(you)高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向(xiang)外沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后的(de)污(wu)水(shui)通過(guo)排水(shui)泵(beng)和(he)排污(wu)管道送入脫硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)(zai)工(gong)程運(yun)行中，利用(yong)壓(ya)差監(jian)測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)循環(huan)系統(tong)(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如下(xia)(xia)：1)由(you)于(yu)接(jie)觸煙氣(qi)的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期(qi)成本(ben)投(tou)入較高。