東營濕式電除塵器

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，隨著我國經(jing)濟(ji)的高速(su)發展(zhan)，火電裝機容(rong)量仍在不斷增長。按中電聯(lian)《電力行業(ye)節能環保信息》推算(suan)，2015年，我國新增火電裝機容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電力規劃設計總院預測，到(dao)2020年，火電(dian)裝機(ji)容量將達(da)到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容量約為(wei)3億kW。火電(dian)廠的快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環境的污(wu)染并引發(fa)了公共(gong)環境及(ji)健康危機(ji)，

雖然采取一(yi)系(xi)列政(zheng)策，大力推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)(de)基數較大，火電廠仍將(jiang)是大氣污染物的(de)(de)主要排放源之一，而降低排放強(qiang)度的(de)(de)主要措施就是制定和實施更(geng)加嚴格的(de)(de)排放標(biao)準。

同時濕式(shi)電除(chu)塵器作為燃煤電廠污染物控制的(de)(de)(de)精(jing)處理技術設備，其處理對象(xiang)為含(han)大量游離水的(de)(de)(de)飽和(he)濕煙(yan)氣，主(zhu)要去除(chu)粉(fen)塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害(hai)氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)(de)(de)排放，本文(wen)介(jie)紹4種濕式(shi)電除(chu)塵器技術，并從性能、可靠性及除(chu)塵效果等(deng)方面進行比(bi)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(zai)目前(qian)的(de)(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中，主(zhu)要差(cha)別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材質的(de)(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、導電玻璃(li)鋼電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、柔性電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)膜(mo)(mo)的(de)(de)形成原理)不(bu)同(tong)，分為水(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者為間(jian)斷(duan)噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中的(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為通過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面形成水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對地(di)方環保(bao)法規提出(chu)的(de)對煙(yan)塵(chen)排放(fang)控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公司研發并建(jian)成(cheng)濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制(zhi)(zhi)要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通(tong)(tong)過(guo)引(yin)進技(ji)(ji)術并優化設計(ji)，已掌(zhang)握(wo)其核(he)心技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)(ji)術特點如下(xia)：1)大(da)多采(cai)用臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向(xiang)進出，煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效(xiao)控制(zhi)(zhi)氣(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架式(shi)結構(gou)，通(tong)(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)出現故(gu)障時(shi)，可以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的煙氣(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵器存在的問題如(ru)下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)形(xing)成均勻的(de)水膜對(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護有嚴格的(de)要(yao)求，更(geng)換時難(nan)度較(jiao)大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過(guo)水膜保(bao)護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水膜保(bao)護出現失效(xiao)，造(zao)成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除(chu)(chu)塵效(xiao)率(lv)(lv)。3)清灰方式(shi)(shi)采用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝(yi)，需要(yao)設置專門的(de)水處理系統，噴淋水經NaOH水溶液中和后循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)，這種清灰方式(shi)(shi)對(dui)于水耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)消耗(hao)(hao)較(jiao)大(da)，對(dui)噴嘴(zui)性能要(yao)求更(geng)高。根據各(ge)企業(ye)發布的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組(zu)(zu)、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)(zu)等都采用(yong)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(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)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比(bi)強度(du)(du)高、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型，實現整(zheng)體模塊化(hua)，有(you)(you)利于保證安(an)裝精度(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收集(ji)下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)膜(mo)，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)(you)很(hen)強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏對沉淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重力自(zi)流至下部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置(zhi)(zhi)一層間斷(duan)(duan)噴淋裝置(zhi)(zhi)，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需(xu)要(yao)進行間斷(duan)(duan)沖(chong)洗(xi)時(shi)，控制系統自(zi)動停(ting)掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖(chong)洗(xi)結束后開(kai)啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于耗水量(liang)較(jiao)小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返回脫硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問(wen)題如下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流速后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)(neng)在(zai)高溫下長期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)較(jiao)高時(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產(chan)品(pin)所用(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個(ge)模塊更換，將大大增加維護費(fei)用(yong)和難度(du)(du)。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)(shi)洞(dong)口300MW機(ji)組、蒙(meng)西300MW機(ji)組、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組等都(dou)采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)提(ti)出了柔性電極濕(shi)式電除塵技術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學共同研(yan)究制(zhi)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，我國早由山東大(da)學和國電環(huan)保院共同(tong)研發，開始了(le)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研究工作(zuo)，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業(ye)化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)(tong)過相關(guan)資料顯示，耐腐蝕(shi)性優(you)良(liang)的柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通(tong)(tong)過潤濕(shi)使其導電，可以形成水(shui)膜，并靠重力自流向下與煙氣(qi)分離，柔(rou)性織物(wu)材料作為收塵極布(bu)置成方形孔(kong)(kong)道(立(li)式布(bu)置)，煙氣(qi)沿(yan)孔(kong)(kong)道流過。(1)柔(rou)性濕(shi)式電除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔(rou)性陽有(you)(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)特(te)性(xing)，有(you)(you)(you)利(li)于表面形成均勻水(shui)(shui)(shui)膜(mo)，利(li)用從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)(dai)出(chu)(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)(shui)(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度(du)較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和(he)浸(jin)水(shui)(shui)(shui)后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較高，產(chan)生氣(qi)流(liu)帶(dai)(dai)出(chu)(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率低。性(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去(qu)除(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)(you)限公司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體(ti)化有(you)(you)(you)限公司一期(qi)600MW機(ji)組采用了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術(shu)。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)是北京華(hua)能達(da)(da)(da)公(gong)司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)具(ju)(ju)有自(zi)主知識產權(quan)的(de)(de)(de)除塵(chen)技(ji)術。與上述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)(gou)(gou)不(bu)同，該結(jie)構(gou)(gou)(gou)布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)陽極(ji)(ji)板垂直于氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)場力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)在同一水平(ping)線上，粉塵(chen)顆粒在引風力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共同作用(yong)下，在新(xin)型陽極(ji)(ji)板上完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)(ti)、分布板、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱(re)風系統和供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如下：1)與煙(yan)氣(qi)接觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼材質，具(ju)(ju)有強度(du)高(gao)、耐(nai)(nai)高(gao)溫、耐(nai)(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子(zi)和硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使用(yong)壽(shou)命能夠達(da)(da)(da)到(dao)30年。2)新(xin)型陽極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)通(tong)孔(kong)率達(da)(da)(da)到(dao)98%以上，其幾(ji)乎全通(tong)透的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)(gou)大大降低了(le)徑(jing)(jing)流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)(ti)積下新(xin)型陽極(ji)(ji)板具(ju)(ju)有的(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽(yang)極(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統采用旋(xuan)轉電極(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗室，由(you)高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)內部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管道送入(ru)脫硫(liu)塔(ta)補水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利(li)用壓(ya)差監(jian)測，實現(xian)在(zai)線噴淋，無水(shui)循環(huan)系統，故(gu)耗(hao)(hao)水(shui)、耗(hao)(hao)電量小。(2)徑流濕式(shi)電除塵器(qi)存在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采用2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼，前期(qi)成本投入(ru)較高(gao)(gao)。