甘肅濕式電除塵器

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(yan)進入新(xin)世紀，隨著我國(guo)經濟的高速發展(zhan)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能環保信(xin)息(xi)》推算，2015年(nian)，我國(guo)新(xin)增火(huo)電(dian)裝機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃設計(ji)總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火電裝機容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量(liang)約為(wei)3億kW。火電廠(chang)的快速(su)發展導致了大氣環(huan)境的污染并引發了公共環(huan)境及健康危(wei)機，

雖然采取一(yi)系(xi)列政策，大力推(tui)動煤(mei)炭清潔(jie)利用(yong)與發展(zhan)清潔(jie)能源，但(dan)由于我國燃(ran)煤發電的(de)(de)基數較大，火電廠仍將(jiang)是大氣污染物的(de)(de)主要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的(de)(de)主要措施(shi)就是制(zhi)定和實施(shi)更加(jia)嚴格的(de)(de)排放(fang)標(biao)準(zhun)。

同時濕式(shi)電除塵器作為燃(ran)煤電廠污(wu)染物(wu)控制的(de)精處理(li)技(ji)術設備(bei)，其處理(li)對(dui)象為含大量游離(li)水的(de)飽和濕煙氣，主(zhu)要去除粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并可有效控制PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式(shi)電除塵器技(ji)術，并從性能(neng)、可靠性及除塵效果等(deng)方面(mian)進(jin)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)(zai)目前(qian)的(de)(de)濕除(chu)技術中，主(zhu)要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)板材質(zhi)(zhi)的(de)(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰技術。根(gen)據陽極(ji)材質(zhi)(zhi)的(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要分為(wei)不(bu)銹鋼濕式電除(chu)塵器、導電玻(bo)璃鋼電極(ji)濕式電除(chu)塵器、柔(rou)性(xing)電極(ji)濕式電除(chu)塵器;根(gen)據清(qing)(qing)(qing)灰技術(即(ji)水膜的(de)(de)形成原理)不(bu)同，分為(wei)水膜自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰技術和水膜沖(chong)洗清(qing)(qing)(qing)灰技術，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水汽在(zai)(zai)陽極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實(shi)現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰，后(hou)者(zhe)為(wei)通過噴淋水在(zai)(zai)陽極(ji)表面(mian)形成水膜清(qing)(qing)(qing)灰。

3、濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)性能(neng)對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方環保(bao)法規提(ti)出的對(dui)煙塵排放(fang)控(kong)制的要求，日本三菱(ling)公司研(yan)發(fa)并建(jian)成濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)，用于燃煤(mei)電廠(chang)的煙塵治(zhi)理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)(ti)出(chu)(chu)控(kong)制要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器。目前我國通過(guo)引進(jin)技術并(bing)優化設計，已掌(zhang)握其(qi)核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)技術特(te)點如下：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥式布置(zhi)，氣流沿水(shui)平方(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)(chu)，煙氣流速較低(流速在2.5m/s左右)，能有(you)(you)效控(kong)制氣流帶(dai)出(chu)(chu)粉塵，提(ti)(ti)高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)效率(lv)。2)陰陽極(ji)均平行于氣流方(fang)向(xiang)布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)式，極(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼(ke)體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架式結構(gou)，通過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在殼(ke)體中。這(zhe)種安(an)裝方(fang)式由于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統(tong)出(chu)(chu)現故障(zhang)時，可以在較高(gao)的(de)煙氣溫度下運(yun)行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問(wen)題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度(du)(du)在(zai)8～10m左右，要形成(cheng)均勻的水(shui)膜對陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有(you)嚴格的要求，更換時難(nan)度(du)(du)較(jiao)大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多(duo)采用316L，需要通過水(shui)膜保護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護(hu)出現(xian)失(shi)效(xiao)，造(zao)成(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失(shi)除塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰方(fang)式采用在(zai)線單線連(lian)續噴(pen)淋工(gong)藝，需要設置(zhi)專門(men)的水(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后(hou)循環(huan)使用，這種清(qing)灰方(fang)式對于(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大(da)，對噴(pen)嘴性能要求更高(gao)。根據各(ge)企(qi)業(ye)發布的環(huan)境監測報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采用了金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式電(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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點(dian)如下：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有重量(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)腐(fu)蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件(jian)采用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊(kuai)化，有利于保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)(ji)下來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在沉(chen)淀極(ji)表(biao)面形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有很強的(de)(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)(shi)膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流至下部(bu)集(ji)(ji)(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)管(guan)上部(bu)設置一(yi)層間斷(duan)噴(pen)淋裝置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進(jin)行間斷(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制(zhi)系統(tong)自動停(ting)掉其(qi)中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓(ya)運行，沖洗(xi)結(jie)束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水量(liang)(liang)較小，集(ji)(ji)(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)(ji)液(ye)(ye)可返(fan)回脫硫塔內循環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)流速后，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)在高(gao)(gao)溫下長期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命有影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與(yu)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制(zhi)作(zuo)產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材料性能(neng)(neng)有關。3)如果(guo)出現部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模塊(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)難(nan)度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石(shi)(shi)洞口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(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器20世紀90年代(dai)末(mo)，俄亥(hai)俄州立大學提出(chu)了(le)柔(rou)性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學共同研究制(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(zao)由山(shan)東大學和國電(dian)環保院共(gong)同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物用于(yu)濕式除塵器的(de)研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)(shui)纖(xian)維織物(wu)通(tong)過潤濕(shi)使其導電，可以形成水(shui)(shui)膜，并靠重(zhong)力自流向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔性(xing)織物(wu)材料作為收塵(chen)極(ji)布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)重(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)能好(hao)的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖(xian)(xian)維本身的(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)利于表面形成均勻水膜，利用從(cong)煙(yan)氣中收集(ji)的(de)(de)酸(suan)液帶出灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽極(ji)(ji)部(bu)件可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)利于后(hou)期(qi)的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽極(ji)(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi)，對陽極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)(xian)維織物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)(lv)較(jiao)(jiao)大，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度和(he)浸水后(hou)發生的(de)(de)伸縮都會影響實際的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響到電(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣流速較(jiao)(jiao)高(gao)，產生氣流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)低(di)。性(xing)能結(jie)果表明(ming)：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)益陽發電(dian)有(you)限(xian)公(gong)司300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一體化有(you)限(xian)公(gong)司一期(qi)600MW機組(zu)采用了(le)柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)是(shi)北京華(hua)能達(da)公司自(zi)主研發的(de)具(ju)有自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵技術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)結(jie)構不同，該結(jie)構布(bu)(bu)置(zhi)是(shi)將收塵陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣流(liu)方(fang)向，使電場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)(yu)引風力(li)(li)(li)的(de)方(fang)向在同一水平線上(shang)，粉塵顆(ke)粒在引風力(li)(li)(li)與(yu)(yu)電場(chang)力(li)(li)(li)的(de)共同作用(yong)(yong)下，在新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主要(yao)由殼體(ti)、分(fen)布(bu)(bu)板(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風系統和(he)(he)(he)供電電源等組成。(1)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)技術(shu)特點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接(jie)觸部位全部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯(lv)離子(zi)和(he)(he)(he)硫化物的(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特性，使用(yong)(yong)壽(shou)命能夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)通孔(kong)率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通透(tou)的(de)結(jie)構大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和(he)(he)(he)普通的(de)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同體(ti)積下新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有的(de)集塵面積(ji)，相當(dang)于普通(tong)陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用旋轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在旋轉電(dian)(dian)極(ji)下部設立獨立的(de)清(qing)洗(xi)室(shi)，由(you)(you)高(gao)壓噴嘴在旋轉電(dian)(dian)極(ji)內部向外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后(hou)的(de)污水通(tong)過排水泵和排污管道送入脫硫塔(ta)補水。在工程運行中，利用壓差監測，實現(xian)在線噴淋，無(wu)水循環(huan)系統，故(gu)耗(hao)水、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題(ti)如(ru)下：1)由(you)(you)于接(jie)觸煙氣(qi)的(de)部件全部采用2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼，前期成本投(tou)入較(jiao)高(gao)。