撫州濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國經濟的高速(su)發展，火電裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增長(chang)。按中電聯《電力行業節能環保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我國新增火電裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億(yi)kW。根據電力規劃設(she)計總(zong)院預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量將達(da)到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速(su)發展導致了(le)大氣環境的污染并引發了(le)公共環境及健康危機(ji)，

雖(sui)然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭(tan)清(qing)潔利用與發(fa)展(zhan)清(qing)潔能源，但(dan)由于我(wo)國燃煤(mei)發(fa)電(dian)的基數較大，火電(dian)廠(chang)仍將是(shi)大氣污染物的主要排放(fang)源之一，而(er)降低排放(fang)強度的主要措(cuo)施就是(shi)制定和實施更加嚴格的排放(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)作(zuo)為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的精處理(li)技(ji)術設備(bei)，其處理(li)對(dui)象為含大量游離水(shui)的飽(bao)和濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并(bing)可有效控(kong)制PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)技(ji)術，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除塵(chen)效果等方面(mian)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(mu)前的濕除(chu)技術(shu)中，主要(yao)差(cha)別(bie)在(zai)于(yu)陽(yang)(yang)極板材質(zhi)的選取及(ji)清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)。根據陽(yang)(yang)極材質(zhi)的不同，主要(yao)分為(wei)不銹鋼濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)、導電玻璃鋼電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi);根據清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(即水(shui)膜(mo)(mo)的形成原理)不同，分為(wei)水(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)，前者(zhe)為(wei)間(jian)斷噴(pen)(pen)淋，靠煙(yan)氣(qi)中的水(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)極表(biao)面自(zi)凝結(jie)實現在(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過噴(pen)(pen)淋水(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極表(biao)面形成水(shui)膜(mo)(mo)清灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器性能(neng)對比(bi)3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對地方環保(bao)法規提(ti)出的對煙(yan)塵(chen)(chen)排放控制的要(yao)求(qiu)，日本三(san)菱公(gong)司研(yan)發并建成濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)(ti)出控(kong)制要求，在燃煤電廠安裝濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器。目前我國通過引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其核心(xin)技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)大多(duo)采用臥式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平(ping)方向(xiang)(xiang)進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方向(xiang)(xiang)布(bu)置(zhi)(zhi)，金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采用懸掛方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過懸掛梁固定(ding)于殼體中(zhong)，電暈(yun)電極(ji)(ji)采用框架(jia)式(shi)(shi)結構，通過吊桿(gan)吊掛在殼體中(zhong)。這種安裝方式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證(zheng)，故電場穩(wen)定(ding)性(xing)好，運行(xing)電壓高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)硫系(xi)統出現故障時，可以在較高的(de)煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的(de)問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高(gao)度(du)在8～10m左(zuo)右，要形成均勻的(de)水(shui)膜對陽極(ji)板(ban)的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)要求，更換時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)材質多采用316L，需(xu)要通過水(shui)膜保護(hu)以防(fang)腐蝕(shi)(shi)，一旦水(shui)膜保護(hu)出現(xian)失(shi)效，造(zao)成極(ji)板(ban)腐蝕(shi)(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除塵(chen)效率。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采用在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要設置(zhi)專(zhuan)門的(de)水(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循環使用，這種清(qing)灰方(fang)式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大，對噴(pen)(pen)嘴(zui)性能要求更高(gao)。根據(ju)各企業發布的(de)環境(jing)監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興(xing)三(san)期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃(huang)島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組等都采用了金屬(shu)極(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的技術特點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度高、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)(yu)保證安(an)裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)，收集下來(lai)的液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)膜，由于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很(hen)強(qiang)的疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)(dui)沉(chen)淀極(ji)壁的粘接，靠重力自(zi)流至(zhi)下部(bu)(bu)集液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管上(shang)部(bu)(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋(lin)裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行間斷沖(chong)洗(xi)(xi)時(shi)，控(kong)制系統(tong)自(zi)動(dong)停掉其(qi)中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗(xi)(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)(yu)耗(hao)水量(liang)較小，集液(ye)槽中的收集液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的問題如(ru)下：1)煙(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣溶(rong)膠脫除(chu)率高，提高煙(yan)氣流速后(hou)，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫下長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度較高時(shi)對(dui)(dui)陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴(yan)重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年(nian)左(zuo)右，與產(chan)品的質量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用(yong)(yong)(yong)的樹脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度。根據各企業發布的環境監測報告(gao)顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大(da)學提出了柔(rou)性(xing)電極濕(shi)式電除塵技術(shu)的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大學(xue)共同研究制(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，我國早由山東(dong)大學和國電環保院共同研(yan)發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕(shi)式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業化(hua)應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資料(liao)(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)，可(ke)以形(xing)(xing)成(cheng)水(shui)膜，并靠(kao)重力自流向下與煙氣分離，柔性(xing)(xing)織(zhi)物材料(liao)(liao)作為(wei)收塵(chen)極布置(zhi)(zhi)成(cheng)方(fang)形(xing)(xing)孔道(dao)(立式布置(zhi)(zhi))，煙氣沿(yan)孔道(dao)流過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水膜，利用從煙氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極部件(jian)可組(zu)裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不耐高(gao)溫(wen)，煙氣溫(wen)度較高(gao)時，對陽(yang)極壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極布的(de)(de)(de)張緊程度和浸水后發生(sheng)的(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響實(shi)際的(de)(de)(de)極間(jian)距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣流速較高(gao)，產(chan)生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一(yi)體(ti)化有(you)(you)限公司一(yi)期600MW機組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華能(neng)達(da)公司自主(zhu)研(yan)發的(de)具有自主(zhu)知(zhi)識產權(quan)的(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)上述濕(shi)(shi)(shi)式靜電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結構(gou)不同，該結構(gou)布置是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板垂直(zhi)于氣流方(fang)向(xiang)，使電場力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同一水平線上，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與(yu)電場力(li)的(de)共(gong)同作用下，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板上完成捕集。裝置主(zhu)要由殼體、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和(he)供電電源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相不銹鋼材質，具有強度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其對氯離子(zi)和(he)硫化(hua)物的(de)應力(li)腐蝕)等特性(xing)，使用壽命能(neng)夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)通(tong)孔率(lv)達(da)到(dao)98%以(yi)上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)結構(gou)大大降低了徑(jing)流式濕(shi)(shi)(shi)式除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)板相比，相同體積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板具有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當(dang)于普通(tong)陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)(cai)用(yong)(yong)旋轉電極(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉電極(ji)下(xia)(xia)部設立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由(you)高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉電極(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)網(wang)板，清洗(xi)網(wang)板后(hou)的(de)(de)污水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污管道送入脫(tuo)硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)壓(ya)差監(jian)測，實現在(zai)(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除(chu)塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部件全部采(cai)(cai)用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期成本(ben)投入較(jiao)高。