恩施濕式電除塵器

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(wo)國經濟的高(gao)速發展，火電(dian)裝機(ji)容量仍(reng)在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火電(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設(she)計(ji)總院預測，到(dao)2020年(nian)，火(huo)電裝機容(rong)量(liang)將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠的快速發(fa)展導(dao)致了(le)大氣環境的污染(ran)并(bing)引發(fa)了(le)公共環境及健康危機，

雖然采(cai)取(qu)一系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源，但由于我國燃(ran)煤(mei)發(fa)電的(de)基數較大，火(huo)電廠(chang)仍將是大氣污染物的(de)主要排放(fang)源之一，而(er)降低排放(fang)強(qiang)度的(de)主要措施就(jiu)是制定和實施更加嚴格的(de)排放(fang)標(biao)準。

同時濕式(shi)電(dian)除塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控(kong)制(zhi)的精處理技(ji)術設(she)備，其處理對(dui)象為含(han)大量游(you)離水的飽和濕煙氣(qi)，主要(yao)去除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害(hai)氣(qi)體，并(bing)可有(you)效控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除塵器技(ji)術，并(bing)從性能、可靠性及除塵效果(guo)等方面進行(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。在目前的濕(shi)除技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在于陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質的選(xuan)取及清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材(cai)質的不(bu)(bu)同，主要分為不(bu)(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)器(qi);根(gen)據清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的形(xing)成(cheng)原理(li))不(bu)(bu)同，分為水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)，前者為間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面(mian)自(zi)凝結實現(xian)在線清(qing)灰，后者為通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰。

3、濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)性(xing)能對比3.1、金屬電極濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)20世紀90年代(dai)，為應(ying)對地方環保法規提出的(de)對煙塵排放控制的(de)要求，日本(ben)三菱公(gong)司研發并建(jian)成濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)，用于燃煤電廠的(de)煙塵治(zhi)理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安裝濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器。目(mu)前我國通過引進(jin)技(ji)術(shu)并優化設計(ji)，已掌(zhang)握其核(he)心(xin)技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平(ping)行于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過懸掛梁(liang)固定于殼體(ti)中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架(jia)式(shi)(shi)結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由(you)于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)場穩定性好，運行電(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出現故障時，可(ke)以(yi)在(zai)較高的煙氣(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在(zai)的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形(xing)成(cheng)均勻的(de)水膜(mo)對陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)設(she)計、制(zhi)造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求，更換時難(nan)度較大(da)(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采用316L，需要(yao)(yao)通過水膜(mo)保護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水膜(mo)保護(hu)出(chu)現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效率。3)清灰方式采用在(zai)線單線連續噴淋工藝，需要(yao)(yao)設(she)置專(zhuan)門(men)的(de)水處(chu)理系統，噴淋水經(jing)NaOH水溶液中和后循環使用，這種清灰方式對于水耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)(da)，對噴嘴性能要(yao)(yao)求更高(gao)。根據各企業發布的(de)環境監測(ce)報告顯示，金(jin)(jin)屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都(dou)采用了金(jin)(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(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)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有重(zhong)量(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組件采(cai)用(yong)(yong)工廠(chang)成型(xing)，實現(xian)整體模塊化，有利(li)于保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收(shou)集下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極表面(mian)形成液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效阻(zu)隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自流至(zhi)下部(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極管上部(bu)設置一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)場，當需要進行(xing)間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)，控(kong)制系統自動停掉(diao)其中一(yi)個(ge)電(dian)場或將(jiang)電(dian)場降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后開啟該電(dian)場。由于耗(hao)水(shui)量(liang)較(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題(ti)如下：1)煙氣(qi)(qi)(qi)流速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)(qi)(qi)流速(su)后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極板(ban)壽(shou)命有影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)(zai)10～15年(nian)左(zuo)右(you)，與產(chan)品的(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂(zhi)等原材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果出(chu)現(xian)部(bu)分導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更換，將(jiang)大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)和難度。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報(bao)告顯示，導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上海石洞口(kou)300MW機組、蒙西300MW機組、白楊(yang)河兩臺300MW機組等都采(cai)用(yong)(yong)了導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大學共同研(yan)究(jiu)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，我國早由山東大學和國電環保院(yuan)共同研(yan)發，開始了柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)用(yong)于(yu)濕式除(chu)塵器(qi)的研(yan)究(jiu)工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良(liang)的柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織(zhi)物(wu)(wu)通(tong)過潤濕使(shi)其(qi)導電，可以(yi)形成水膜(mo)，并靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織(zhi)物(wu)(wu)材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成方形孔道(dao)(立式(shi)(shi)布置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過。(1)柔性(xing)濕式(shi)(shi)電除塵(chen)器的技(ji)術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖維本身(shen)的(de)(de)(de)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)(li)于表面形(xing)成(cheng)均勻水膜(mo)，利(li)(li)用(yong)從煙(yan)(yan)氣中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實(shi)現(xian)自清(qing)灰，沖(chong)洗水量小。3)陽極部件可組裝拆卸，有(you)(you)利(li)(li)于后期的(de)(de)(de)維護(hu)和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極不耐高溫(wen)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)度(du)較高時(shi)，對陽極壽命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮率(lv)較大，陽極布的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水后發生的(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮都會影響實(shi)際的(de)(de)(de)極間距(ju)，進(jin)而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)速較高，產生氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)一期600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是(shi)北京華(hua)能達(da)公司自(zi)主研發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知(zhi)識產權的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)述濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)(jie)構(gou)不(bu)同，該結(jie)(jie)構(gou)布置(zhi)是(shi)將收(shou)塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)垂(chui)直于氣(qi)流(liu)方向，使電(dian)場力與(yu)(yu)引風(feng)力的(de)(de)(de)(de)(de)方向在(zai)(zai)同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)(zai)引風(feng)力與(yu)(yu)電(dian)場力的(de)(de)(de)(de)(de)共同作用下(xia)(xia)，在(zai)(zai)新型陽極(ji)板(ban)上(shang)完(wan)成(cheng)捕集(ji)。裝置(zhi)主要由殼(ke)體(ti)、分布板(ban)、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子(zi)和(he)硫化物的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐蝕)等特性，使用壽命能夠(gou)達(da)到30年。2)新型陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎(hu)全通(tong)透的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)(jing)流(liu)式濕式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行阻力，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)積(ji)下(xia)(xia)新型陽極(ji)板(ban)具(ju)有的(de)集(ji)塵面積，相當于普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設(she)(she)計(ji)，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設(she)(she)立獨立的(de)清洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后(hou)的(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污(wu)管(guan)道(dao)送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工(gong)程運行中，利用(yong)壓差監測(ce)，實現(xian)在(zai)(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循(xun)環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期(qi)成本投入較高。