防城港濕式電除塵器

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(sui)著我(wo)(wo)國經(jing)濟的高速發展(zhan)，火電(dian)(dian)裝機容量(liang)仍在不(bu)斷增長。按中電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力行(xing)業(ye)節能(neng)環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)(wo)國新增火電(dian)(dian)裝機容量(liang)約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)力規(gui)劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電(dian)裝機(ji)容量將達到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容量約(yue)為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發(fa)展導(dao)致(zhi)了(le)大氣環(huan)境的(de)污染并引(yin)發(fa)了(le)公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采(cai)取一系(xi)列政(zheng)策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)(fa)展清潔能源，但由于(yu)我(wo)國燃煤發(fa)(fa)電的(de)(de)基數較大(da)(da)，火(huo)電廠仍(reng)將是大(da)(da)氣污染(ran)物的(de)(de)主要(yao)排放源之(zhi)一，而降低排放強(qiang)度的(de)(de)主要(yao)措施就(jiu)是制定(ding)和實施更加嚴(yan)格的(de)(de)排放標準(zhun)。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控制的精(jing)處理技術(shu)(shu)設(she)備(bei)，其處理對象(xiang)為(wei)含大量(liang)游離水的飽(bao)和(he)濕(shi)煙氣，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)技術(shu)(shu)，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵效果(guo)等方(fang)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。在目前的濕(shi)除(chu)技術中(zhong)，主要差別在于陽(yang)極(ji)(ji)板材質的選(xuan)取及清灰(hui)技術。根據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材質的不同(tong)，主要分(fen)為(wei)不銹鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器;根據(ju)清灰(hui)技術(即水(shui)膜(mo)的形成原(yuan)理)不同(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)膜(mo)自清灰(hui)技術和(he)水(shui)膜(mo)沖洗(xi)清灰(hui)技術，前者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠(kao)煙氣(qi)中(zhong)的水(shui)汽在陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)自凝結實(shi)現在線清灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)在陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)形成水(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提出(chu)的對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的要求，日本三(san)菱公司研發并建成濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控(kong)制(zhi)(zhi)要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器。目前(qian)我國通(tong)過引(yin)進技(ji)術并優化設計，已(yi)掌握其核心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器的技(ji)術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)大(da)多(duo)采用(yong)臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方(fang)向(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制(zhi)(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極均平行于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布置(zhi)，金屬(shu)極板(ban)采用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極板(ban)通(tong)過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極采用(yong)框(kuang)架(jia)式(shi)(shi)結(jie)構(gou)，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極不(bu)易變(bian)形，極間距有保(bao)證(zheng)，故電(dian)場穩定性好(hao)，運行電(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出(chu)現故障時(shi)，可以(yi)在(zai)(zai)較高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)對陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設(she)計、制造、安(an)裝(zhuang)及維護有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時(shi)難度(du)較(jiao)大(da)(da)。2)極(ji)板材質(zhi)多采用316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護出現失(shi)效，造成極(ji)板腐(fu)蝕嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)(chu)塵效率。3)清灰方式(shi)(shi)采用在(zai)線單(dan)線連(lian)續噴(pen)(pen)淋工藝，需要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后循(xun)環(huan)使用，這種清灰方式(shi)(shi)對于水(shui)(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)消耗較(jiao)大(da)(da)，對噴(pen)(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，金屬電極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大(da)(da)唐黃島電廠670MW機(ji)(ji)組、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電廠350MW機(ji)(ji)組等都采用了金屬極(ji)板濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器。

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(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有重量(liang)輕(qing)、比強度(du)(du)高、耐腐(fu)蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠(chang)成(cheng)型，實現(xian)整體(ti)模(mo)(mo)塊(kuai)化，有利于保(bao)證安裝(zhuang)(zhuang)精度(du)(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時，收(shou)(shou)集下(xia)(xia)來的(de)液滴(di)在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液膜，由(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有很強的(de)疏水性(xing)，能有效(xiao)阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重力(li)自流(liu)(liu)至下(xia)(xia)部集液槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上(shang)部設置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖(chong)洗(xi)時，控制(zhi)系統自動停掉(diao)其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水量(liang)較小，集液槽(cao)中的(de)收(shou)(shou)集液可(ke)返(fan)回(hui)脫硫塔內(nei)循環(huan)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存在的(de)問題(ti)如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除率高，提高煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)后，影響(xiang)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在高溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較高時對陽極(ji)板壽(shou)命有影響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒灼。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命在10～15年左右，與產(chan)品(pin)(pin)的(de)質量(liang)及制(zhi)作產(chan)品(pin)(pin)所用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能有關。3)如(ru)(ru)果(guo)出現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)模(mo)(mo)塊(kuai)更換，將大大增加(jia)維護費用(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據各(ge)企(qi)業(ye)發布的(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上(shang)海(hai)石(shi)(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙(meng)西(xi)300MW機組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州立大(da)學提(ti)出了柔性電極濕式電除塵技(ji)術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共(gong)同研究制作出臺實驗裝置。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共(gong)同(tong)研發，開(kai)始了柔性絕(jue)緣疏水纖維(wei)織物用于濕式除(chu)塵器(qi)的研究工(gong)作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工(gong)業(ye)化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優良的(de)柔性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)(zhi)物通過(guo)潤(run)濕使(shi)其導電，可以形成水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙氣分離，柔性織(zhi)(zhi)物材料作(zuo)為收(shou)塵極布(bu)置成方形孔道(立式布(bu)置)，煙氣沿孔道流過(guo)。(1)柔性濕式電除塵器的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)柔性陽有(you)(you)(you)重量輕(qing)、防腐性(xing)能好的(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水纖維本身的(de)結構特(te)性(xing)，有(you)(you)(you)利(li)(li)于表(biao)面形(xing)成均(jun)勻水膜，利(li)(li)用從(cong)煙(yan)氣(qi)中(zhong)收(shou)集的(de)酸液帶出灰，實(shi)現(xian)自(zi)清灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部(bu)件可組裝拆(chai)卸(xie)，有(you)(you)(you)利(li)(li)于后期的(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用壽命6年左(zuo)右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖維織物的(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)張(zhang)緊(jin)程度和(he)浸水后發(fa)(fa)生的(de)伸縮都會影(ying)響實(shi)際的(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速(su)較高，產(chan)生氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除率(lv)低(di)。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前(qian)，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體(ti)化(hua)有(you)(you)(you)限公(gong)司(si)一期600MW機(ji)組采用了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是(shi)北(bei)京華能達(da)公(gong)司(si)自(zi)主研(yan)發(fa)的(de)(de)具有自(zi)主知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)(shu)。與上(shang)述濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布(bu)置是(shi)將(jiang)收塵(chen)陽(yang)極板(ban)垂(chui)直于氣流方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)共同(tong)作用下(xia)，在(zai)新型陽(yang)極板(ban)上(shang)完(wan)成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極裝(zhuang)置、陰(yin)極裝(zhuang)置、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術(shu)(shu)特點(dian)如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子(zi)和硫(liu)化物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性(xing)，使用壽命能夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)極板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結構(gou)大大降低了徑(jing)(jing)(jing)流式濕(shi)(shi)式除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通的(de)(de)陽(yang)極板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)體(ti)積(ji)下(xia)新型陽(yang)極板(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相當(dang)于(yu)普通(tong)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)下部(bu)設立獨立的(de)(de)清洗(xi)室(shi)，由高壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)內部(bu)向外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后(hou)的(de)(de)污水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利(li)用壓差監測，實現(xian)在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高。