鄂州濕式電除塵器

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(sui)著(zhu)我國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)(li)行業節能環(huan)保(bao)信息(xi)》推算，2015年(nian)，我國新(xin)增火電(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)力(li)(li)規劃設計總院預測，到(dao)2020年(nian)，火電裝機容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠的(de)快速發(fa)展導致了大氣環境的(de)污染并引發(fa)了公(gong)共環境及健康危(wei)機，

雖然采取一系列政策，大力推(tui)動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能源，但由(you)于我(wo)國(guo)燃煤發(fa)電的基數較大，火電廠(chang)仍將是大氣污染物的主要(yao)排放(fang)源之一(yi)，而降低排放(fang)強度的主要(yao)措施就(jiu)是制(zhi)定和實施更加(jia)嚴格的排放(fang)標準。

同時濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)作(zuo)為燃煤電廠污染物(wu)控制(zhi)的精處(chu)理(li)技(ji)術設備，其處(chu)理(li)對象為含(han)(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙(yan)氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含(han)(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)，并(bing)可有(you)效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種(zhong)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)技(ji)術，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵效果等(deng)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(zai)目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材質的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質的(de)不(bu)同(tong)(tong)，主要分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器;根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(即(ji)水膜的(de)形(xing)成原(yuan)理)不(bu)同(tong)(tong)，分為(wei)(wei)水膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和水膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，前者為(wei)(wei)間(jian)斷噴淋，靠煙氣中的(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面自凝(ning)結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面形(xing)成水膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)20世(shi)紀90年(nian)代，為(wei)應對地方環保法規提(ti)出的(de)對煙(yan)塵(chen)排放(fang)控制的(de)要求，日(ri)本三菱公司研發(fa)并建成濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃(ran)煤電廠的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出控(kong)(kong)制(zhi)要(yao)求，在燃煤電(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)。目前我國通過(guo)引(yin)進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)的技(ji)術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式布(bu)(bu)置，氣(qi)流沿水(shui)平方(fang)(fang)向(xiang)進出，煙(yan)氣(qi)流速(su)(su)較低(流速(su)(su)在2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)氣(qi)流帶出粉塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均(jun)平行(xing)于(yu)氣(qi)流方(fang)(fang)向(xiang)布(bu)(bu)置，金(jin)屬極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)(fang)式，極(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架式結(jie)構，通過(guo)吊(diao)(diao)桿(gan)吊(diao)(diao)掛(gua)在殼(ke)體中。這種(zhong)安裝方(fang)(fang)式由于(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距(ju)有(you)保(bao)證，故電(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫硫系統出現故障時，可以在較高(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕(shi)式電除(chu)塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板一(yi)般高(gao)度(du)在8～10m左右，要形成均勻(yun)的(de)水膜(mo)對陽極(ji)板的(de)設(she)計、制(zhi)造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要求，更換(huan)時難(nan)度(du)較大(da)。2)極(ji)板材質多(duo)采(cai)用316L，需(xu)要通過水膜(mo)保護(hu)以防腐(fu)(fu)蝕，一(yi)旦水膜(mo)保護(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)板腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰方(fang)(fang)式(shi)(shi)采(cai)用在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋工藝(yi)，需(xu)要設(she)置專門的(de)水處理系統，噴淋水經(jing)NaOH水溶(rong)液中和后循(xun)環使用，這種清(qing)灰方(fang)(fang)式(shi)(shi)對于水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)消(xiao)耗(hao)較大(da)，對噴嘴性能要求更高(gao)。根(gen)據各企業發布的(de)環境(jing)監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華國華舟(zhou)山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用了金屬極(ji)板濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)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)玻璃(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼具有重量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)性。2)收塵(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠成型，實(shi)現整體模(mo)塊化，有利于保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收集下(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉淀極表面形(xing)成液(ye)(ye)膜(mo)，由于玻璃(li)鋼具有很(hen)強的(de)疏水(shui)(shui)性，能(neng)(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石膏(gao)(gao)對沉淀極壁的(de)粘接，靠重力自流(liu)至下(xia)部(bu)集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙塵(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)沉淀極管上(shang)部(bu)設(she)置一(yi)(yi)層間斷噴(pen)淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統自動停掉(diao)其(qi)中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)(shui)量較小，集液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)收集液(ye)(ye)可返(fan)回脫(tuo)硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流(liu)速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命(ming)有影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)質量及制作產品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等原材(cai)料性能(neng)(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼損壞(huai)，需要整個模(mo)塊更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根(gen)據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上(shang)海石洞(dong)口300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕(shi)式電除塵器20世(shi)紀90年(nian)代末(mo)，俄亥俄州立大學提出了柔性電極(ji)濕式電除塵技術(shu)的概(gai)念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學共(gong)同研究(jiu)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(you)山東大學和國電環保院共同(tong)研(yan)(yan)發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖維織物用于濕式除塵器的研(yan)(yan)究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成(cheng)工業化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物通過(guo)潤濕使其導電，可(ke)以(yi)形成水膜，并靠重力自(zi)流向下與煙氣分離(li)，柔(rou)(rou)性(xing)織物材料作為收塵(chen)極(ji)布置(zhi)成方形孔道(立(li)式布置(zhi))，煙氣沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電除(chu)塵(chen)器的技術特點如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用從(cong)煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)(hui)，實現自清灰(hui)(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)維護(hu)和(he)更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽極不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時，對陽極壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽極布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程度和(he)浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)(de)極間距，進而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產(chan)生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率低。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)限(xian)公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)滎(ying)陽煤(mei)電(dian)一體化有(you)限(xian)公司(si)一期(qi)600MW機組(zu)采用了柔性(xing)電(dian)極濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是北京華(hua)能(neng)達(da)公司自(zi)主研(yan)發的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識(shi)產權(quan)的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)陽(yang)極(ji)板垂直(zhi)于氣流方向，使電(dian)場力(li)與(yu)(yu)引(yin)風(feng)力(li)的(de)(de)(de)方向在同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)與(yu)(yu)電(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)極(ji)板上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分布板、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼(gang)材質(zhi)，具(ju)有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(shi)(尤其對氯離子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi))等(deng)特(te)性，使用(yong)(yong)壽(shou)命能(neng)夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)極(ji)板的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)(shang)，其幾(ji)乎(hu)全通(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)大大降低了(le)徑(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板相比(bi)，相同(tong)體積下(xia)新(xin)型陽(yang)極(ji)板具(ju)有(you)的集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于普通(tong)(tong)陽極板(ban)的20倍(bei)。3)陽極系(xi)統(tong)采(cai)用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極設(she)計(ji)，在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極下部設(she)立獨立的清(qing)(qing)洗室，由(you)高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極內部向(xiang)外沖(chong)洗網板(ban)，清(qing)(qing)洗網板(ban)后的污水(shui)通(tong)(tong)過排水(shui)泵和排污管道(dao)送入(ru)脫硫塔(ta)補水(shui)。在工(gong)程(cheng)運行中(zhong)，利(li)用(yong)壓(ya)差監(jian)測，實(shi)現在線噴淋，無(wu)水(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器存在的問題如下：1)由(you)于接觸煙氣的部件全部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)，前期成本投入(ru)較高(gao)(gao)。