鄂爾多斯濕式電除塵器

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)(xin)世(shi)紀，隨著我(wo)(wo)國經(jing)濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量仍在(zai)不斷增長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節能環保信息》推(tui)算，2015年，我(wo)(wo)國新(xin)(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億(yi)kW。根(gen)據電(dian)力規劃(hua)設計總院預測，到2020年，火電裝機容(rong)(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容(rong)(rong)量(liang)約(yue)為3億kW。火電廠的(de)快(kuai)速發(fa)展(zhan)導致(zhi)了(le)大(da)氣環境的(de)污染(ran)并引發(fa)了(le)公共環境及健康危機，

雖然采取(qu)一系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與發展清(qing)潔能源，但由于我國燃煤發電的基數較大(da)，火(huo)電廠(chang)仍將是大(da)氣污染物的主要(yao)排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度(du)的主要(yao)措施就(jiu)是制(zhi)定和實施更加嚴格的排放(fang)標準。

同時濕式(shi)電除塵(chen)器作為燃煤電廠污(wu)染(ran)物控制的精處理技(ji)術設備，其(qi)處理對象(xiang)為含大(da)量游(you)離水的飽(bao)和濕煙氣，主(zhu)要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害(hai)氣體，并可(ke)有效控制PM2.5的排放，本文(wen)介(jie)紹4種(zhong)濕式(shi)電除塵(chen)器技(ji)術，并從性能(neng)、可(ke)靠性及(ji)除塵(chen)效果等方面進(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(zai)目前的(de)(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差(cha)別在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)板材質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根(gen)(gen)據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)材質的(de)(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi);根(gen)(gen)據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水膜(mo)(mo)的(de)(de)形(xing)成原(yuan)理)不(bu)同(tong)，分為(wei)水膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面自凝(ning)結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋水在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面形(xing)成水膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保(bao)法規提出的對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的要求，日本三(san)菱公司(si)研發并建成濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)，用于(yu)燃(ran)煤電(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。目前(qian)我國(guo)通過(guo)引進(jin)技(ji)術并(bing)優(you)化(hua)設計，已掌握其(qi)核心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的技(ji)術特點如下：1)大多(duo)采用臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流沿水(shui)平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)均平行于氣(qi)流方(fang)向布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板(ban)采用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)掛梁固(gu)定(ding)(ding)于殼體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框架式(shi)結(jie)構，通過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼體(ti)中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)(ding)性好(hao)，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫(liu)系統出(chu)現故(gu)障(zhang)時，可以在較(jiao)高的煙氣(qi)溫度(du)下運(yun)行。

(2)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一(yi)般(ban)高度(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)形(xing)成均(jun)勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及維護有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更換時難(nan)度(du)較大(da)。2)極(ji)板材(cai)質多(duo)采(cai)(cai)用(yong)316L，需(xu)(xu)要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)膜(mo)保護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保護出現失效(xiao)，造(zao)成極(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方(fang)式采(cai)(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需(xu)(xu)要(yao)(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系(xi)統，噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液(ye)中(zhong)和(he)后循環(huan)使用(yong)，這種清灰方(fang)式對(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更高。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測(ce)報(bao)告顯示，金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃(huang)島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國(guo)華舟山(shan)電(dian)廠350MW機(ji)組等都(dou)采(cai)(cai)用(yong)了金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)板濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(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)導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特(te)點(dian)如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)重量輕、比強度(du)高、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件(jian)采用(yong)(yong)工(gong)廠(chang)成(cheng)型，實現整體(ti)模塊化，有(you)(you)利于保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于玻璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)很強的(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠(kao)重力自(zi)流(liu)(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集液(ye)槽。4)為防止少(shao)量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)(shi)(shi)，控制系統(tong)自(zi)動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于耗水量較(jiao)(jiao)小，集液(ye)槽中的(de)收集液(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫(liu)塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙氣流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率高，提高煙氣流(liu)(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣溫(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高時(shi)(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與(yu)產品(pin)(pin)的(de)質量及(ji)制作產品(pin)(pin)所用(yong)(yong)的(de)樹(shu)脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果(guo)出現部分導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整個模塊更換，將(jiang)大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據(ju)各企業發布的(de)環境監測報告顯示(shi)，導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石洞(dong)口300MW機組、蒙西(xi)300MW機組、白楊河(he)兩(liang)臺300MW機組等(deng)都采用(yong)(yong)了(le)導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學(xue)提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥(hai)俄州(zhou)立大學共同研究制作(zuo)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)學和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除(chu)塵器的(de)研(yan)究(jiu)工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中(zhong)完成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資(zi)料顯(xian)示，耐腐蝕(shi)性優良的柔性絕緣(yuan)疏水(shui)纖維織物(wu)通過(guo)潤(run)濕使其導(dao)電，可以形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠(kao)重力自流(liu)向下(xia)與煙氣分(fen)離，柔性織物(wu)材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔道(立式布置(zhi))，煙氣沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性濕式電除塵(chen)器(qi)的技術特點如(ru)下(xia)：1)柔性陽有(you)(you)重(zhong)量輕(qing)、防(fang)腐(fu)性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維(wei)本身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻(yun)水(shui)膜，利用(yong)從(cong)煙氣中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不耐(nai)高溫，煙氣溫度較高時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒(shao)蝕(shi)，使(shi)用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮(suo)率較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮(suo)都(dou)會影響實際(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影響到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣流(liu)速較高，產生氣流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)率低(di)。性(xing)能結(jie)果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)一(yi)體化有(you)(you)限公司(si)一(yi)期600MW機組采用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華能達公司自(zi)主研發(fa)的(de)(de)(de)(de)具有(you)自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上述濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構不同，該結構布置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)在(zai)同一水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)(de)共同作用(yong)下，在(zai)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成捕集(ji)。裝置主要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置、陰(yin)極(ji)裝置、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與(yu)煙(yan)氣(qi)接(jie)觸(chu)部位全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯(lv)離子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽(shou)命能夠(gou)達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率(lv)達到98%以上，其幾(ji)乎全(quan)通透的(de)(de)(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑流(liu)(liu)(liu)式濕式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力(li)，并且和(he)普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積(ji)下新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)(de)集塵面積，相當于普通陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系統采用(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)下部設立(li)獨(du)立(li)的(de)(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)內部向外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后的(de)(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程(cheng)運(yun)行中，利用(yong)(yong)壓差監(jian)測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)循環系統，故(gu)耗水(shui)、耗電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)部件全部采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投入較高(gao)。