阜新濕式電除塵器

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(jin)入(ru)新世紀，隨著我國(guo)(guo)經濟的高速發(fa)展，火電裝機(ji)容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電聯《電力行業節能環(huan)保信息》推(tui)算，2015年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)新增(zeng)火電裝機(ji)容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據(ju)電力規劃設(she)計總院預測，到2020年(nian)(nian)，火電(dian)裝機容量(liang)將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量(liang)約為3億(yi)kW。火電(dian)廠(chang)的快速(su)發展(zhan)導致了(le)大氣環(huan)境的污染(ran)并引發了(le)公共(gong)環(huan)境及健康危(wei)機，

雖然采(cai)取一系(xi)列政策(ce)，大力推(tui)動煤(mei)炭清(qing)潔(jie)利用與(yu)發展清(qing)潔(jie)能(neng)源，但由于(yu)我國燃煤發電(dian)的(de)基(ji)數(shu)較大(da)，火(huo)電(dian)廠仍(reng)將是(shi)大(da)氣(qi)污染物的(de)主要排(pai)放(fang)(fang)源之(zhi)一，而降(jiang)低排(pai)放(fang)(fang)強(qiang)度的(de)主要措施(shi)就是(shi)制定(ding)和(he)實施(shi)更(geng)加嚴格的(de)排(pai)放(fang)(fang)標準。

同(tong)時濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器作為(wei)燃煤(mei)電(dian)廠污染物(wu)控(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)精(jing)處理技(ji)術設備，其處理對象(xiang)為(wei)含大(da)量(liang)游離(li)水(shui)的(de)(de)飽和(he)(he)濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主(zhu)要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)(he)有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的(de)(de)排(pai)放(fang)，本文介(jie)紹4種濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器技(ji)術，并從(cong)性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)(chen)效果等方面進行比較(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(zai)目前的濕除(chu)技(ji)(ji)術中(zhong)，主要差別在(zai)于陽(yang)極板材質的選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術。根據(ju)陽(yang)極材質的不同，主要分(fen)為不銹(xiu)鋼(gang)濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、導電玻璃鋼(gang)電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、柔性電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)膜的形(xing)成(cheng)原理)不同，分(fen)為水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術，前者為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的水(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極表面自凝(ning)結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為通過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極表面形(xing)成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除塵器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代(dai)，為應(ying)對地方環(huan)保法規提出的(de)對煙塵排放(fang)控制(zhi)的(de)要求，日本三(san)菱公司(si)研(yan)發并建成濕式電(dian)除塵器，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器。目前(qian)我國通過引進(jin)(jin)技術(shu)(shu)并(bing)優化設計，已掌(zhang)握其(qi)核(he)心(xin)技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器的技術(shu)(shu)特點(dian)如下(xia)：1)大多采用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水(shui)平方向進(jin)(jin)出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能(neng)有(you)效(xiao)控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉(fen)塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽極均平行(xing)(xing)(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方向布置，金屬極板采用懸掛方式(shi)(shi)，極板通過懸掛梁(liang)固定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極采用框(kuang)架式(shi)(shi)結(jie)構(gou)，通過吊桿吊掛在殼體中。這種(zhong)安裝方式(shi)(shi)由(you)于陰(yin)陽極不易變形，極間(jian)距有(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定(ding)性好，運行(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以在較高的煙氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行(xing)(xing)(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形(xing)成均勻的水膜(mo)對(dui)陽極(ji)板(ban)的設計、制(zhi)造、安裝及維護(hu)(hu)有嚴格的要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過水膜(mo)保護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕，一旦水膜(mo)保護(hu)(hu)出現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)(shi)采用在(zai)線單(dan)線連(lian)續噴淋工(gong)藝，需要(yao)(yao)設置(zhi)專門的水處理系(xi)統，噴淋水經NaOH水溶液中(zhong)和(he)后循(xun)環(huan)(huan)使用，這種清灰方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴嘴(zui)性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根(gen)據各企業發布的環(huan)(huan)境(jing)監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興(xing)三(san)期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)(ji)組、神華國華舟山(shan)電(dian)廠(chang)350MW機(ji)(ji)組等都采用了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(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(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器的(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕、比強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)塵極組(zu)件(jian)采用(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)(xian)整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)保(bao)證安裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除塵器運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)(de)液滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表面形成(cheng)液膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵和(he)石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流至下(xia)部集(ji)液槽(cao)。4)為防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管上部設置一層(ceng)間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統(tong)自(zi)動停(ting)掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運行(xing)，沖洗結(jie)束(shu)后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)液可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速后，影響除塵性(xing)能(neng)(neng)。2)一般(ban)FRP不(bu)能(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極板(ban)壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產(chan)品的(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出(chu)現(xian)(xian)部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整(zheng)個模塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護費(fei)用(yong)和(he)難(nan)度(du)。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器粉塵去(qu)除率(lv)(粉塵+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上海(hai)石(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)了(le)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(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(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學(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，我國早由山東大學和國(guo)電環保院共同(tong)研(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織物用于濕式(shi)除塵器的(de)研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中(zhong)完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資(zi)料(liao)顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物(wu)(wu)通過(guo)潤濕(shi)(shi)使(shi)其導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自流(liu)向(xiang)下與煙氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)(xing)織物(wu)(wu)材料(liao)作為收塵極布置成方形孔道(立式布置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器的技術特(te)點如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽有重量輕、防腐(fu)性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有利于(yu)表面形(xing)成均勻水(shui)膜(mo)，利用從(cong)煙(yan)氣中收(shou)集的(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)(dai)出灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可組裝拆卸，有利于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)濕式電除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有影響(xiang)(xiang)，嚴重時可能(neng)燒(shao)蝕，使用壽命(ming)6年(nian)左(zuo)右。2)柔性(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而影響(xiang)(xiang)到電場(chang)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電壓的(de)(de)(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)氣流速較(jiao)高，產(chan)生(sheng)氣流帶(dai)(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除率低。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去(qu)除率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電益(yi)陽(yang)(yang)發(fa)(fa)電有限公(gong)司300MW機(ji)組，國電滎陽(yang)(yang)煤電一體化有限公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組采(cai)用了柔性(xing)電極(ji)(ji)濕式靜電除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公(gong)司(si)自主(zhu)研(yan)發的(de)(de)具(ju)有自主(zhu)知(zhi)識產權(quan)的(de)(de)除塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不同，該(gai)結構布(bu)置是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)垂(chui)直于氣流(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)方(fang)向在(zai)同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共(gong)同作用(yong)下，在(zai)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要(yao)由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部位全部采用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)材質，具(ju)有強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性(xing)，使(shi)用(yong)壽命能夠達到30年。2)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通孔(kong)率達到98%以(yi)上(shang)，其(qi)幾乎全通透的(de)(de)結構大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)相比(bi)，相同體(ti)積下新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)具(ju)有的集塵(chen)面(mian)積，相當于(yu)普通陽極板(ban)(ban)的20倍。3)陽極系統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極設(she)計，在旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極下(xia)部(bu)(bu)設(she)立獨(du)立的清洗室，由高(gao)壓噴嘴在旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極內部(bu)(bu)向外沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后(hou)的污(wu)水通過排水泵和排污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水。在工(gong)程(cheng)運(yun)行中，利用(yong)壓差監測，實現在線噴淋(lin)，無水循環系統(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器存在的問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期(qi)成本(ben)投入(ru)較高(gao)。