甘南濕式電除塵器

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)新世紀(ji)，隨(sui)著我國(guo)經濟的高速(su)發展，火電裝(zhuang)機容(rong)量(liang)(liang)仍在不斷(duan)增(zeng)長。按中(zhong)電聯(lian)《電力(li)行業(ye)節能(neng)環(huan)保信息》推算，2015年，我國(guo)新增(zeng)火電裝(zhuang)機容(rong)量(liang)(liang)約0.51億kW。根(gen)據電力(li)規劃(hua)設計總院預測，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機(ji)(ji)容量約(yue)為3億(yi)kW。火電(dian)廠的快速發展(zhan)導致了大氣環(huan)(huan)境(jing)的污染并(bing)引發了公(gong)共環(huan)(huan)境(jing)及健康危機(ji)(ji)，

雖然采(cai)取一系列政策，大力推動煤炭清潔利(li)用與發展(zhan)清(qing)潔(jie)能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較(jiao)大，火電廠仍將是大氣污染物的(de)主(zhu)要(yao)排放源之(zhi)一，而降低排放強(qiang)度的(de)主(zhu)要(yao)措施(shi)就是制(zhi)定和實施(shi)更(geng)加嚴格的(de)排放標準。

同時濕式(shi)電除(chu)塵器作(zuo)為燃煤電廠污染(ran)物(wu)控(kong)制(zhi)的(de)精處理(li)技術(shu)設備，其處理(li)對象為含大量(liang)游離水的(de)飽(bao)和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)電除(chu)塵器技術(shu)，并從性能、可靠性及除(chu)塵效(xiao)果(guo)等方面進行比較。

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(zai)目前的濕除技術中，主(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材(cai)質(zhi)的選取及清灰(hui)技術。根(gen)據陽(yang)極(ji)材(cai)質(zhi)的不同(tong)，主(zhu)要分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕式電除塵器(qi)、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)濕式電除塵器(qi)、柔性電極(ji)濕式電除塵器(qi);根(gen)據清灰(hui)技術(即水膜(mo)的形成原理)不同(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水膜(mo)自(zi)清灰(hui)技術和水膜(mo)沖洗清灰(hui)技術，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙(yan)氣中的水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)自(zi)凝結(jie)實(shi)現在(zai)線清灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)形成水膜(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器20世(shi)紀(ji)90年代，為應(ying)對地方環保法規提出(chu)的(de)對煙(yan)塵排(pai)放控制的(de)要求，日本三菱公司(si)研(yan)發(fa)并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要求(qiu)，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。目前我國(guo)通(tong)過引進(jin)技術(shu)(shu)并優化設計(ji)，已掌握其核心(xin)技術(shu)(shu)。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的技術(shu)(shu)特點如下(xia)：1)大多采用臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水(shui)平方向(xiang)進(jin)出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)效率。2)陰陽極均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)方向(xiang)布(bu)置，金(jin)(jin)屬極板采用懸(xuan)掛方式(shi)，極板通(tong)過懸(xuan)掛梁固定(ding)于(yu)殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極采用框架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方式(shi)由(you)于(yu)陰陽極不易變形，極間距有(you)保證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故(gu)障(zhang)時，可以在(zai)(zai)較高(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一般高度在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設計、制(zhi)造、安(an)裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)(de)要求，更(geng)換時難度較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以(yi)防腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至喪失除塵(chen)(chen)效率。3)清灰方(fang)式采用(yong)在線單(dan)線連續(xu)噴淋(lin)工藝，需(xu)要設置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種清灰方(fang)式對于水(shui)(shui)耗、電耗、堿(jian)的(de)(de)消耗較(jiao)大(da)，對噴嘴(zui)性能要求更(geng)高。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，金(jin)屬(shu)電極(ji)(ji)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島(dao)電廠(chang)670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山(shan)電廠(chang)350MW機組(zu)等都采用(yong)了(le)金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電除塵(chen)(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)(xia)(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)件(jian)采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體模塊化(hua)，有(you)利于(yu)保證安裝精(jing)度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行時，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉淀(dian)極表面(mian)形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和石膏對沉淀(dian)極壁(bi)的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自(zi)流至下(xia)(xia)(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防(fang)止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極管上部設置一層間斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進行間斷沖洗時，控制系統自(zi)動停掉其(qi)中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖洗結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返回(hui)脫硫塔內(nei)循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)(xia)(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)(you)時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度較高(gao)(gao)時對陽極板壽命有(you)影響，嚴重時可(ke)能(neng)(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右(you)(you)，與(yu)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)(chan)品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更換(huan)，將(jiang)大大增加維護(hu)費(fei)用(yong)(yong)和難(nan)度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀(ji)90年(nian)代(dai)末，俄亥(hai)俄州立大學提出了柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵技術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共同研(yan)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(shan)東(dong)大(da)學和國(guo)電環保院共同研發，開始了柔性絕(jue)緣疏水(shui)纖維織物(wu)用于濕式除塵器的(de)研究工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組(zu)中(zhong)完(wan)成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖(xian)維織(zhi)物通過潤濕使其導電(dian)，可(ke)以形成水膜，并(bing)靠(kao)重力自流向下(xia)(xia)與煙氣分離，柔性(xing)(xing)織(zhi)物材料作為(wei)收塵極布(bu)置成方形孔(kong)道(立式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道流過。(1)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)除塵器的技術特(te)點(dian)如下(xia)(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖(xian)維本身的(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)利(li)于表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)酸液帶出灰，實現自清(qing)灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽極部件(jian)可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于后期的(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)陽極不耐高溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較高時，對陽極壽命有(you)影(ying)響，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維織(zhi)物的(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽極布(bu)的(de)張緊程度和(he)浸水(shui)(shui)后發生(sheng)的(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)極間距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)能(neng)結(jie)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，國電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極濕式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器是北(bei)京華能達公司(si)自(zi)主研(yan)發的(de)(de)(de)(de)具有自(zi)主知識(shi)產(chan)權的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器結構不(bu)(bu)同(tong)，該(gai)結構布(bu)置是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向，使電(dian)場(chang)力與(yu)引(yin)風力的(de)(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風力與(yu)電(dian)場(chang)力的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用下(xia)(xia)，在新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕(bu)集。裝置主要(yao)由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴(pen)淋(lin)系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)(qi)接觸部位全(quan)部采(cai)用2205雙相不(bu)(bu)銹鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力腐蝕(shi))等特性，使用壽命能夠達到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上(shang)，其幾(ji)乎全(quan)通(tong)透(tou)的(de)(de)(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同(tong)體積下(xia)(xia)新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的集塵面積，相當于(yu)普通(tong)陽極(ji)(ji)(ji)板的20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系(xi)統(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)下(xia)部(bu)設(she)立(li)獨(du)立(li)的清洗室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的污水(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)泵和(he)排(pai)污管道送(song)入脫(tuo)硫塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程(cheng)運行中(zhong)，利(li)用壓差監測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循(xun)環系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的問題(ti)如(ru)下(xia)：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的部(bu)件(jian)全部(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成本(ben)投(tou)入較高(gao)。