迪慶濕式電除塵器

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)經濟(ji)的高速(su)發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行(xing)業節能環(huan)保(bao)信(xin)息》推算，2015年，我國(guo)新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計(ji)總院(yuan)預測，到2020年，火電裝機容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為3億kW。火電廠的快(kuai)速發(fa)(fa)展導致了大氣環境的污染并引發(fa)(fa)了公共環境及(ji)健康危機，

雖然采取一(yi)系列政(zheng)策，大力推動(dong)煤(mei)炭清潔利用與發展清(qing)潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣(qi)污染(ran)物的(de)主(zhu)要排(pai)(pai)放(fang)源之(zhi)一，而降低排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要措施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格(ge)的(de)排(pai)(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)。

同時濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠(chang)污染物控制的精(jing)處理技術(shu)(shu)設備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣，主要(yao)去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣體，并(bing)可有效控制PM2.5的排放(fang)，本文(wen)介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器技術(shu)(shu)，并(bing)從性能、可靠性及除塵(chen)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。在目前的(de)濕(shi)(shi)除技術中(zhong)，主要差別(bie)在于陽極(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術。根據(ju)陽極(ji)(ji)材質的(de)不(bu)同(tong)，主要分為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器、導(dao)電玻璃(li)鋼(gang)電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器、柔性電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器;根據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(即水(shui)膜(mo)的(de)形(xing)(xing)成原理)不(bu)同(tong)，分為(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術，前者為(wei)間斷(duan)噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現(xian)在線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)淋水(shui)在陽極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)(xing)成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代，為(wei)應(ying)對地方環保(bao)法規提出的對煙塵(chen)(chen)排放控制的要求，日本三菱公司(si)研(yan)發并建成濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的煙塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出控(kong)制要求，在燃煤電廠(chang)安(an)裝濕式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)。目前我(wo)國通過引(yin)進(jin)技術并優化設計，已(yi)掌(zhang)握其核心技術。(1)金屬(shu)電極濕式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)的技術特點如下：1)大(da)多采(cai)(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)流(liu)速較低(di)(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰(yin)陽極均(jun)平行于氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布置，金屬(shu)極板(ban)采(cai)(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極板(ban)通過懸掛梁固定于殼體(ti)中(zhong)，電暈電極采(cai)(cai)用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結(jie)構(gou)，通過吊桿(gan)吊掛在殼體(ti)中(zhong)。這種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)由于陰(yin)陽極不易變形，極間距(ju)有保證，故電場(chang)穩定性好，運行電壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫(liu)系統出現故障時，可以在較高(gao)的煙氣(qi)溫度下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般(ban)高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護(hu)(hu)有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)出現失效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)(chen)(chen)效率。3)清灰(hui)方式采用(yong)(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和(he)后循環使用(yong)(yong)，這(zhe)種清灰(hui)方式對于水(shui)(shui)耗、電耗、堿的(de)消耗較(jiao)大，對噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更高(gao)。根(gen)據各(ge)企業發布的(de)環境監測報告顯示，金屬電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機組、大唐黃島電廠670MW機組、神華國華舟(zhou)山電廠350MW機組等都采用(yong)(yong)了金屬極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式電除塵(chen)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)重(zhong)量輕(qing)、比(bi)強(qiang)度高、耐腐蝕等(deng)特(te)性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整體模(mo)塊化，有(you)(you)(you)利于保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表(biao)面形成(cheng)液膜，由(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自流(liu)(liu)(liu)至下(xia)部(bu)(bu)集液槽。4)為防止少(shao)量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)(bu)設(she)置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需(xu)要進行間斷沖洗時(shi)，控制(zhi)系統自動(dong)停掉(diao)其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運(yun)行，沖洗結束(shu)后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于耗水量較小，集液槽中的(de)(de)(de)(de)收(shou)(shou)集液可(ke)返回脫硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命有(you)(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)質量及制(zhi)作(zuo)產(chan)品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材(cai)料性能(neng)有(you)(you)(you)關。3)如(ru)(ru)果出(chu)現(xian)部(bu)(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)損壞(huai)，需(xu)要整個(ge)模(mo)塊更換，將大大增加維護費用(yong)和難度。根(gen)據(ju)各(ge)企業發(fa)布的(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式(shi)電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵技術(shu)的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥(hai)俄州立大(da)學(xue)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(shan)東(dong)大學和國(guo)電(dian)環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖維織物(wu)用于濕式除塵器的(de)研(yan)究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中(zhong)完成(cheng)工業化應(ying)用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相關(guan)資(zi)料顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維織(zhi)物通過潤濕使其(qi)導電，可(ke)以形成水(shui)膜，并靠(kao)重力自流向下與煙氣分(fen)離(li)，柔(rou)性(xing)(xing)織(zhi)物材料作為收塵(chen)極布(bu)置(zhi)成方(fang)形孔道(立式布(bu)置(zhi))，煙氣沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除塵(chen)器的技術特(te)點(dian)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身(shen)的(de)(de)結(jie)構(gou)特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表面形成(cheng)均勻水膜，利(li)用從煙氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高(gao)時，對陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使(shi)用壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮率較大(da)，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)張緊(jin)程(cheng)度(du)和浸水后發生的(de)(de)伸縮都會(hui)影(ying)響實際(ji)的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進(jin)而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速較高(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去除(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益(yi)陽(yang)(yang)(yang)發電(dian)有(you)限(xian)(xian)公(gong)司(si)300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)一體(ti)化(hua)有(you)限(xian)(xian)公(gong)司(si)一期(qi)600MW機(ji)組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)是北京華能達公司自(zi)(zi)主研發的(de)具有自(zi)(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)。與(yu)上(shang)述(shu)濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)布(bu)置(zhi)是將收(shou)塵陽極(ji)板(ban)(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)(liu)方向，使(shi)(shi)電(dian)(dian)場力與(yu)引風(feng)力的(de)方向在同(tong)一水平線(xian)上(shang)，粉塵顆粒在引風(feng)力與(yu)電(dian)(dian)場力的(de)共(gong)同(tong)作用(yong)(yong)下，在新型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕(bu)集。裝置(zhi)主要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼材質，具有強度高、耐(nai)(nai)高溫(wen)、耐(nai)(nai)腐蝕(尤(you)其對(dui)氯離子(zi)和(he)硫化物(wu)的(de)應力腐蝕)等特(te)性，使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)能夠達到30年。2)新型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)通(tong)孔(kong)率達到98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)結(jie)構(gou)大大降低(di)了徑(jing)流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)運行阻力，并且和(he)普通(tong)的(de)陽極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)(xiang)比(bi)，相(xiang)(xiang)同(tong)體積下新型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)具有的集塵面(mian)積，相當于普通(tong)陽極板(ban)的20倍。3)陽極系統(tong)采用旋(xuan)轉電(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極下(xia)部(bu)(bu)(bu)設立獨立的清(qing)(qing)洗室，由高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極內部(bu)(bu)(bu)向外(wai)沖洗網板(ban)，清(qing)(qing)洗網板(ban)后的污水通(tong)過排水泵和排污管(guan)道送入脫(tuo)硫塔補水。在(zai)工(gong)程(cheng)運行中，利用壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水循環系統(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的問題如(ru)下(xia)：1)由于接觸煙氣的部(bu)(bu)(bu)件(jian)全部(bu)(bu)(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。