撫順濕式電除塵器

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，隨著我國經濟的高(gao)速(su)發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業(ye)節能(neng)環保信(xin)息》推(tui)算，2015年(nian)，我國新增火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億(yi)kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計總院(yuan)預(yu)測，到2020年(nian)，火電(dian)裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為(wei)3億kW。火電(dian)廠的快(kuai)速發展導致了大氣環(huan)(huan)境的污染并引發了公共環(huan)(huan)境及健(jian)康危機，

雖然采(cai)取一系列政(zheng)策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我(wo)國燃煤發電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠仍(reng)將是大氣污(wu)染物的(de)主要(yao)(yao)排放源(yuan)之一，而降低排放強度的(de)主要(yao)(yao)措(cuo)施就是制(zhi)定(ding)和(he)實(shi)施更加嚴(yan)格(ge)的(de)排放標準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器(qi)作為燃(ran)煤電(dian)廠(chang)污染(ran)物控(kong)制(zhi)的(de)精處(chu)理技術設(she)備(bei)，其處(chu)理對象為含大量游(you)離水的(de)飽和(he)(he)濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主(zhu)要(yao)去除粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧(wu)滴和(he)(he)有(you)害氣(qi)體(ti)，并可有(you)效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排(pai)放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器(qi)技術，并從(cong)性(xing)(xing)能、可靠性(xing)(xing)及除塵效果等方面進行比(bi)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(mu)前的(de)(de)濕除(chu)(chu)技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)(zhong)，主要差(cha)別(bie)在于(yu)陽極(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)的(de)(de)選取(qu)及(ji)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據陽極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)(de)不(bu)(bu)同，主要分(fen)為不(bu)(bu)銹鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器;根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)(bu)同，分(fen)為水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)自清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)沖(chong)洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷(duan)噴淋，靠煙氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)汽在陽極(ji)(ji)表面自凝結實現在線清灰(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在陽極(ji)(ji)表面形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)(qi)性能對比(bi)3.1、金(jin)屬電極濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年(nian)代，為應對地方(fang)環保法(fa)規提出的對煙塵(chen)排放控(kong)制的要求，日本三菱(ling)公司研發并(bing)建成(cheng)濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電廠的煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專(zhuan)門(men)針對PM2.5提出(chu)(chu)控(kong)制要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前我國通(tong)過引進(jin)技(ji)(ji)術并優化設(she)計，已掌握其核心(xin)技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器的技(ji)(ji)術特點如下(xia)：1)大多采(cai)(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)(chu)，煙氣(qi)流速(su)較低(流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)(you)效控(kong)制氣(qi)流帶出(chu)(chu)粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除效率。2)陰(yin)陽極均(jun)平行于氣(qi)流方(fang)向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬極板采(cai)(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極板通(tong)過懸掛梁固定(ding)(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采(cai)(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結(jie)構(gou)，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于陰(yin)陽極不易變形(xing)，極間距有(you)(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定(ding)(ding)性好，運(yun)行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出(chu)(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)的煙氣(qi)溫(wen)度下(xia)運(yun)行。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在(zai)的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)一般(ban)高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻(yun)的(de)(de)水膜對(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝及維護有(you)嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換時(shi)難度較大。2)極(ji)板(ban)(ban)(ban)材質多(duo)采用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水膜保(bao)護以防腐蝕(shi)，一旦水膜保(bao)護出現失(shi)效，造(zao)成極(ji)板(ban)(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵效率。3)清灰方式(shi)采用(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置(zhi)專門的(de)(de)水處(chu)理系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水經(jing)NaOH水溶(rong)液(ye)中(zhong)和后循環使用(yong)(yong)，這種清灰方式(shi)對(dui)于水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更(geng)高。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興(xing)三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃島(dao)電(dian)廠(chang)670MW機(ji)(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山(shan)電(dian)廠(chang)350MW機(ji)(ji)組等都采用(yong)(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除(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)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有重量輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實現(xian)整體模塊化，有利(li)于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時，收(shou)(shou)集(ji)下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉淀(dian)(dian)極表面(mian)形成(cheng)(cheng)液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有很強的(de)(de)疏水性(xing)，能有效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對(dui)(dui)沉淀(dian)(dian)極壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自(zi)流(liu)至下部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止(zhi)少量煙(yan)塵(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)(zai)(zai)沉淀(dian)(dian)極管上部(bu)設(she)置(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行間斷沖(chong)洗時，控制(zhi)系統自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗結(jie)束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗(hao)水量較小，集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返(fan)回脫硫(liu)塔內循(xun)環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一般FRP不(bu)能在(zai)(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下長期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較高(gao)(gao)時對(dui)(dui)陽極板壽(shou)命有影(ying)響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)質量及制(zhi)作產品(pin)所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能有關(guan)。3)如果(guo)出(chu)現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模塊更換，將大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)(yong)和難度。根(gen)據(ju)各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石(shi)(shi)洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器(qi)20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州立(li)大學提出了柔(rou)性(xing)電極濕式電除塵技術的(de)概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大(da)學(xue)共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(zao)由山東(dong)大學和國電環(huan)保院共同(tong)研發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除(chu)塵器的研究工作，并于(yu)2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化(hua)應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯(xian)示，耐腐蝕性優良的(de)柔(rou)性絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕使其導(dao)電(dian)(dian)，可(ke)以形成(cheng)水膜，并靠重(zhong)力(li)自(zi)流向下與煙氣分離，柔(rou)性織(zhi)物材料(liao)作為收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置)，煙氣沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性陽有重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維(wei)本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有利于表面(mian)形成均(jun)勻水(shui)膜，利用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現(xian)自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件(jian)可組裝拆卸，有利于后期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽命有影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)(lv)較大(da)，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度和浸水(shui)后發(fa)(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速較高(gao)，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明：粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)有限公司300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化(hua)有限公司一期600MW機(ji)組采(cai)用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)(qi)是北京華(hua)能(neng)達公司自主研(yan)發(fa)的具(ju)有自主知識(shi)產權的除(chu)塵技術(shu)。與(yu)(yu)上述濕式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)(qi)結(jie)構不(bu)(bu)同(tong)，該結(jie)構布(bu)置(zhi)(zhi)是將(jiang)收(shou)塵陽極板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的方(fang)向在同(tong)一水平線上，粉(fen)塵顆粒在引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的共同(tong)作(zuo)用下(xia)(xia)，在新型(xing)陽極板(ban)(ban)上完成(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要(yao)由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰(yin)極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)(qi)的技術(shu)特點(dian)如下(xia)(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼材質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤(you)其(qi)對氯離子和(he)硫化物的應力(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使用壽(shou)命能(neng)夠(gou)達到30年。2)新型(xing)陽極板(ban)(ban)的通孔(kong)率(lv)達到98%以上，其(qi)幾乎(hu)全通透(tou)的結(jie)構大大降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)(qi)的運行阻力(li)(li)，并且和(he)普(pu)通的陽極板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)(xia)新型(xing)陽極板(ban)(ban)具(ju)有的(de)集(ji)塵面積，相當(dang)于(yu)(yu)普通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極設(she)計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極下部設(she)立(li)獨(du)立(li)的(de)清洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極內部向外(wai)沖洗網板，清洗網板后的(de)污水(shui)(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)(shui)泵和(he)排(pai)污管道送入脫硫(liu)塔補水(shui)(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑(jing)流濕式電除塵器存在(zai)的(de)問題如(ru)下：1)由于(yu)(yu)接觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投入較高。