東莞濕式電除塵器

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(ru)新世(shi)紀，隨著我國經濟(ji)的高速發展，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)仍在(zai)不斷(duan)增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行(xing)業節能環保信息》推算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力(li)規劃設(she)計(ji)總院預測，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)將達到(dao)12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠(chang)的(de)(de)快速發展導致了大氣(qi)環(huan)境的(de)(de)污染(ran)并(bing)引發了公共環(huan)境及健康危機(ji)(ji)，

雖(sui)然采取(qu)一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃(ran)煤發電的基數(shu)較大，火(huo)電廠(chang)仍將是大氣污染(ran)物的主要(yao)排放(fang)(fang)源之(zhi)一，而降(jiang)低排放(fang)(fang)強度(du)的主要(yao)措(cuo)施就是制定和實施更加(jia)嚴格的排放(fang)(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污(wu)染物(wu)控(kong)制(zhi)的(de)精處理技術設(she)備，其處理對(dui)象為含(han)大量游離(li)水的(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和有害(hai)氣(qi)體，并可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放(fang)，本文介紹4種(zhong)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器技術，并從性能、可靠性及(ji)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)效果等(deng)方面進(jin)行(xing)比較(jiao)。

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)(qian)的(de)濕(shi)除技術(shu)(shu)中，主要(yao)差別在于陽極(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)。根據陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不(bu)同，主要(yao)分(fen)為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器、導電玻(bo)璃(li)鋼(gang)電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器、柔性電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分(fen)為水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)和(he)水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)，前(qian)(qian)者為間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)汽在陽極(ji)(ji)表面(mian)自凝結實現在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)，后(hou)者為通過噴淋水(shui)在陽極(ji)(ji)表面(mian)形成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器性能(neng)對(dui)比3.1、金(jin)屬電極濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器20世(shi)紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保(bao)法規提出的對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的要(yao)求，日(ri)本三菱(ling)公司研發并建成濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器，用于(yu)燃煤(mei)電廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要(yao)求，在燃煤(mei)電廠安(an)裝濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我國通過引進技(ji)術并優(you)化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電極(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點如下：1)大多采用臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)(liu)沿水平方(fang)向進出，煙氣流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣流(liu)(liu)帶(dai)出粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)效率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平行(xing)于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)板采用懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通過懸掛梁固定(ding)于(yu)殼(ke)體中，電暈電極(ji)采用框架式(shi)(shi)結構，通過吊桿(gan)吊掛在殼(ke)體中。這(zhe)種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距有(you)保證，故電場穩定(ding)性好(hao)，運行(xing)電壓高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出現(xian)故障時，可以在較(jiao)高的(de)煙氣溫度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成均勻(yun)的(de)(de)水膜對(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)設計、制(zhi)造、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)(de)要(yao)求，更(geng)(geng)換(huan)時難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通(tong)過水膜保護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水膜保護(hu)出現失效(xiao)，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式采用(yong)在線單線連(lian)續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設置(zhi)專門的(de)(de)水處理(li)系統，噴淋水經NaOH水溶液中和后循環使用(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方(fang)式對(dui)于(yu)水耗、電耗、堿(jian)的(de)(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)求更(geng)(geng)高(gao)。根據各企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯示，金屬電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉(jia)興(xing)三(san)期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐(tang)黃島電廠670MW機組、神華國華舟山電廠350MW機組等都采用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

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)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)具有重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)采(cai)用工廠成(cheng)型，實(shi)現(xian)整體模塊化，有利(li)于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器運行時(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成(cheng)液膜，由(you)于(yu)玻璃(li)鋼(gang)具有很強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)，能有效阻隔粉塵(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)(bu)集液槽(cao)。4)為防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)(shang)部(bu)(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行間(jian)斷沖(chong)洗(xi)(xi)時(shi)，控制系(xi)統(tong)自(zi)動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓(ya)運行，沖(chong)洗(xi)(xi)結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于(yu)耗水量(liang)較小，集液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收集液可(ke)(ke)返回脫硫塔(ta)內(nei)循環使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響(xiang)(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長期使用，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使用壽命在(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產品的(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所用的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能有關。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更換(huan)，將(jiang)大(da)(da)大(da)(da)增加維護費用和難度(du)。根據各企(qi)業發(fa)布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯(xian)示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)(shang)海石洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等(deng)都采(cai)用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥(hai)俄州(zhou)立大學提(ti)出了柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大學共同研究制作出(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(you)山(shan)東(dong)大(da)學和(he)國電環保院共(gong)同研發，開始了(le)柔(rou)性絕緣疏水纖維(wei)織物(wu)用于濕(shi)式除(chu)塵器的研究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形成水膜(mo)，并靠重力自(zi)流向下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物(wu)材料作(zuo)為收塵(chen)極(ji)布(bu)置成方形孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的技術特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面形(xing)成(cheng)均勻水膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)(hui)，實現自清灰(hui)(hui)，沖洗(xi)水量(liang)(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和更換(huan)。(2)柔性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時可(ke)能燒蝕，使(shi)用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸(jin)水后(hou)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有(you)限公(gong)司一(yi)期600MW機(ji)組采用了(le)柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)是北京華能(neng)達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具有(you)(you)(you)自主(zhu)知識產(chan)權的(de)(de)(de)除(chu)塵技術(shu)。與(yu)上(shang)述濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)結(jie)構不同，該結(jie)構布(bu)(bu)置是將收塵陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)在同一(yi)水平線上(shang)，粉塵顆粒在引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)共同作用下，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝置主(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋(lin)系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與(yu)煙氣接觸(chu)部位全(quan)部采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具有(you)(you)(you)強(qiang)度高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)(qi)對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性，使用壽(shou)命能(neng)夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通孔率(lv)達(da)到98%以上(shang)，其(qi)(qi)幾乎全(quan)通透的(de)(de)(de)結(jie)構大(da)(da)大(da)(da)降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)式除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)普(pu)通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)積下新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)集塵(chen)面(mian)積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采(cai)(cai)用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)(de)清洗室(shi)，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗網(wang)(wang)板，清洗網(wang)(wang)板后的(de)(de)(de)污水(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道送(song)入(ru)脫硫(liu)塔補水(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓差(cha)監(jian)測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)(hao)水(shui)、耗(hao)(hao)電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)由于(yu)接觸煙(yan)氣的(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投(tou)入(ru)較高。