佛山濕式電除塵器

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(ru)新(xin)世紀，隨著我國經濟的(de)高速發展，火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量仍在不斷增長。按中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節(jie)能環保信息》推算(suan)，2015年(nian)，我國新(xin)增火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計(ji)總院預(yu)測，到(dao)2020年(nian)，火電(dian)裝機容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為3億kW。火電(dian)廠的快(kuai)速發(fa)展導致(zhi)了大氣(qi)環境的污染并(bing)引發(fa)了公(gong)共環境及(ji)健康危機，

雖然采取(qu)一(yi)系列政策(ce)，大力推動煤(mei)炭清潔(jie)利(li)用與發展清潔能源，但由于我(wo)國燃煤(mei)發電的(de)基數較大，火電廠仍將是(shi)大氣(qi)污染物的(de)主要(yao)排放源之(zhi)一，而降低排放強度(du)的(de)主要(yao)措施就(jiu)是(shi)制定和實施更加嚴(yan)格的(de)排放標(biao)準。

同時(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器作(zuo)為(wei)燃(ran)煤電(dian)廠污染物控制的精(jing)處理(li)技術設(she)備(bei)，其處理(li)對象為(wei)含(han)(han)大量(liang)游(you)離水的飽和濕(shi)(shi)(shi)煙氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(含(han)(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并(bing)可有效控制PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器技術，并(bing)從性能(neng)、可靠(kao)性及除塵效果等方面進(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)(zai)(zai)目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術中(zhong)，主要(yao)差別(bie)在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)極板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術。根據陽(yang)極材質的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，主要(yao)分(fen)為不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(即水膜(mo)的(de)形(xing)成原理)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，分(fen)為水膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術和水膜(mo)沖洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術，前者(zhe)為間斷(duan)噴(pen)淋，靠(kao)煙(yan)氣中(zhong)的(de)水汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極表(biao)面自凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通過噴(pen)淋水在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極表(biao)面形(xing)成水膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)性(xing)能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對地(di)方環(huan)保法規提(ti)出(chu)的對煙(yan)塵(chen)(chen)排(pai)放控制的要求，日本三(san)菱公司研發(fa)并建成濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙(yan)塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制(zhi)要求(qiu)，在燃(ran)煤電(dian)廠安裝(zhuang)(zhuang)濕式電(dian)除塵(chen)器。目(mu)前我國通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)術并(bing)優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如下：1)大多采用臥(wo)式布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向進(jin)出(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(di)(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控(kong)制(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提高(gao)(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均(jun)平(ping)行于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板采用懸掛方(fang)(fang)式，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛梁固(gu)定(ding)于殼體(ti)中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采用框架(jia)式結(jie)構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在殼體(ti)中(zhong)。這種安裝(zhuang)(zhuang)方(fang)(fang)式由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保(bao)證，故電(dian)場穩定(ding)性好，運(yun)行電(dian)壓高(gao)(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫，脫硫系統(tong)出(chu)現故障(zhang)時，可以在較高(gao)(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)溫度(du)下運(yun)行。

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

1)陽極(ji)板(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要形成(cheng)均(jun)勻的水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)板(ban)的設計、制造、安裝及維護有嚴格的要求，更(geng)(geng)換(huan)時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材(cai)質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜保護以(yi)防腐蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)膜保護出現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失(shi)除塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采(cai)用(yong)在線單線連續噴(pen)(pen)淋(lin)(lin)工藝，需(xu)要設置專門(men)的水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋(lin)(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和(he)后(hou)循(xun)環使用(yong)，這(zhe)種(zhong)清灰方(fang)式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較(jiao)大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴(zui)性能要求更(geng)(geng)高。根據各企業發(fa)布的環境(jing)監測(ce)報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(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)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點(dian)如(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)重量輕、比強(qiang)(qiang)度(du)(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕等特(te)性(xing)。2)收塵極組(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現(xian)(xian)整(zheng)體(ti)模(mo)塊化，有(you)利(li)于(yu)保證安(an)裝精(jing)度(du)(du)。3)除塵器(qi)(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收集下來的(de)(de)(de)液(ye)滴在沉(chen)淀極表(biao)面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)很(hen)強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉塵和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力自(zi)(zi)流至下部(bu)集液(ye)槽。4)為(wei)防止少量煙(yan)(yan)塵的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極管上部(bu)設置一(yi)層間斷噴(pen)淋(lin)裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)(xu)要進行間斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自(zi)(zi)動(dong)停掉(diao)其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行，沖洗結束(shu)后開啟(qi)該電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗水(shui)量較(jiao)(jiao)小(xiao)，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集液(ye)可(ke)返回脫硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)煙(yan)(yan)氣流速(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆粒(li)及氣溶膠脫除率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣流速(su)后，影(ying)響除塵性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在高(gao)溫下長期(qi)使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命有(you)影(ying)響，嚴(yan)重時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)(de)質量及制作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)果出(chu)現(xian)(xian)部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)(xu)要整(zheng)個模(mo)塊更換，將大大增(zeng)加維護費用(yong)和難度(du)(du)。根(gen)據(ju)各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環境(jing)監測(ce)報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)粉塵去除率(lv)(粉塵+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白(bai)楊河兩(liang)臺300MW機組(zu)等都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵技(ji)術(shu)的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研(yan)究制作出(chu)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(xue)和國電環(huan)保院共同研發，開(kai)始了柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物用于濕式除塵器的研究(jiu)工作，并(bing)于2012年在(zai)益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維織(zhi)物(wu)(wu)通(tong)過(guo)潤濕使其(qi)導(dao)電(dian)，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠重力自(zi)流(liu)向下與煙氣分離，柔性(xing)(xing)(xing)織(zhi)物(wu)(wu)材料作為收(shou)塵極布(bu)置成方(fang)形(xing)孔道(立式(shi)(shi)布(bu)置)，煙氣沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器的技術特(te)點(dian)如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽有重(zhong)量輕、防腐性能好(hao)的(de)(de)(de)特點。2)柔性絕緣疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)結構(gou)特性，有利于表(biao)面形成(cheng)均勻水膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有利于后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔性濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔性陽極(ji)(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較高時(shi)(shi)，對陽極(ji)(ji)(ji)壽命有影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能燒蝕，使用壽命6年左右(you)。2)柔性纖(xian)維(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和(he)浸水后發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮都會影響實際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進(jin)而(er)影響到電(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低。性能結果表(biao)明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有限公(gong)司(si)(si)300MW機組(zu)，國電(dian)滎(ying)陽煤電(dian)一體化有限公(gong)司(si)(si)一期(qi)600MW機組(zu)采用了(le)柔性電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華(hua)能達公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與上述(shu)濕式(shi)靜電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不(bu)同，該結構(gou)布置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)(xiang)，使電場(chang)(chang)力與引(yin)(yin)風力的(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)在(zai)同一水平(ping)線上，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引(yin)(yin)風力與電場(chang)(chang)力的(de)(de)(de)共(gong)同作用(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新型陽(yang)極板(ban)(ban)上完(wan)成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要(yao)由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)(ban)、陽(yang)極裝(zhuang)置、陰極裝(zhuang)置、噴淋系統、熱風系統和(he)供(gong)電電源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材(cai)質(zhi)，具(ju)有(you)強度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子(zi)和(he)硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力腐蝕)等特(te)性(xing)，使用(yong)壽(shou)命能夠達到30年。2)新型陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上，其幾(ji)乎全通(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力，并且(qie)和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極板(ban)(ban)相比，相同體(ti)積下(xia)(xia)新型陽(yang)極板(ban)(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面積(ji)，相(xiang)當于普通陽(yang)極板的(de)(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極系(xi)統(tong)采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)極設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極下部設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極內部向(xiang)外沖洗(xi)(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)(xi)網(wang)板后的(de)(de)污水通過(guo)排水泵(beng)和排污管道送入脫(tuo)硫(liu)塔補水。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴淋，無(wu)水循環系(xi)統(tong)，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接(jie)觸煙(yan)氣的(de)(de)部件(jian)全部采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本投入較高。