贛州濕式電除塵器

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(yin)言進入新(xin)(xin)世紀，隨著(zhu)我(wo)國(guo)經濟的高速發展(zhan)，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)仍在不斷增長。按中(zhong)電聯(lian)《電力(li)行業(ye)節能環保(bao)信(xin)息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新(xin)(xin)增火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電力(li)規劃設計(ji)總院(yuan)預測，到(dao)2020年，火電(dian)裝機容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為(wei)3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發(fa)(fa)展導致了(le)大氣(qi)環境的(de)污染并引發(fa)(fa)了(le)公共環境及健康危(wei)機，

雖然采取(qu)一系列政策，大力推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔(jie)能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤發電的基數較大，火電廠仍將(jiang)是大氣(qi)污染物的主要排放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而(er)降低排放(fang)強度的主要措施就是制定和實(shi)施更加嚴格的排放(fang)標(biao)準。

同(tong)時濕式電除(chu)塵器作為燃煤電廠污染物控制的(de)精處理(li)技(ji)術設備，其(qi)處理(li)對象為含大量游離水的(de)飽和濕煙氣，主要(yao)去除(chu)粉(fen)塵(含石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并(bing)可有效控制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式電除(chu)塵器技(ji)術，并(bing)從性能(neng)、可靠性及除(chu)塵效果等方(fang)面進(jin)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(qian)的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)的(de)選取及(ji)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器;根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷(duan)噴淋(lin)(lin)，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實(shi)現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通過(guo)噴淋(lin)(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電除塵(chen)器性能對比3.1、金屬(shu)電極濕式(shi)(shi)電除塵(chen)器20世紀(ji)90年(nian)代，為應對地方環保法規提出(chu)的對煙塵(chen)排放控(kong)制的要求，日本三菱公司(si)研發并建成濕式(shi)(shi)電除塵(chen)器，用(yong)于(yu)燃煤(mei)電廠的煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控(kong)制(zhi)要求，在燃煤電廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵器(qi)。目前我國(guo)通(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)(shu)并優化設計，已掌握其(qi)核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬電極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵器(qi)的技(ji)術(shu)(shu)特點(dian)如下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)速較低(di)(流(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有效(xiao)控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平行于(yu)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)方向布置，金屬極(ji)板采(cai)用(yong)懸掛(gua)方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固(gu)定于(yu)殼體中，電暈電極(ji)采(cai)用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊(diao)(diao)桿吊(diao)(diao)掛(gua)在殼體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有保(bao)證，故電場穩定性(xing)好(hao)，運(yun)行電壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統(tong)出現故障(zhang)時，可(ke)以在較高(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)存在的問(wen)題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)形(xing)成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及維(wei)護有嚴格(ge)的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換(huan)時難度較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保護以(yi)防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出現失效，造(zao)成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)(pen)(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)(pen)(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)對(dui)于(yu)(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)(pen)嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)更高。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)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)了金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

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)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)重(zhong)量輕、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)工廠(chang)成型(xing)，實(shi)現整(zheng)(zheng)體模(mo)塊化，有(you)(you)利(li)于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時，收集(ji)下(xia)來(lai)的液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)表面形成液(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)很強(qiang)的疏水(shui)性，能有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)壁的粘接，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流至(zhi)下(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防(fang)止少(shao)量煙塵(chen)(chen)(chen)的沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)管上部(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴淋(lin)裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)(yao)進行(xing)間斷(duan)沖洗時，控(kong)制系(xi)統(tong)自(zi)動停(ting)掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水(shui)量較小，集(ji)液(ye)槽(cao)(cao)中的收集(ji)液(ye)可返(fan)回脫硫(liu)塔(ta)內(nei)循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的問題如下(xia)：1)煙氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣流速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一(yi)般FRP不(bu)能在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣溫(wen)(wen)度(du)較高(gao)時對陽(yang)極(ji)板壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒灼。FRP的使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的質量及制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的樹脂等(deng)原材料性能有(you)(you)關(guan)。3)如果出現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)(yao)整(zheng)(zheng)個模(mo)塊更換，將(jiang)大(da)大(da)增加維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)(yong)和難度(du)。根據(ju)各(ge)企業發布的環境監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上海(hai)石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺(tai)300MW機組等(deng)都(dou)采用(yong)(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學提出(chu)了(le)柔性電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵技(ji)術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立大(da)學(xue)共同研究(jiu)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，我國早由山東大(da)學和國(guo)電環保(bao)院(yuan)共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕(shi)式除塵器的研(yan)究(jiu)工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料(liao)顯示(shi)，耐(nai)腐蝕性優(you)良(liang)的柔(rou)性絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成水膜，并(bing)靠重力自(zi)流向下與煙氣(qi)分離，柔(rou)性織(zhi)物材(cai)料(liao)作為收塵極布置成方形孔道(dao)(立式布置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性濕(shi)式電(dian)除塵器的技術特點如下：1)柔(rou)性陽有重量輕、防腐性能好的(de)(de)特(te)(te)點。2)柔(rou)性絕緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)結(jie)構特(te)(te)性，有利于表面(mian)形成均勻水(shui)(shui)膜，利用從煙氣中收集的(de)(de)酸(suan)液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有利于后(hou)(hou)期(qi)的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)性陽(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙氣溫度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有影(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用壽命(ming)6年(nian)左右(you)。2)柔(rou)性纖維織物的(de)(de)伸縮率(lv)較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸水(shui)(shui)后(hou)(hou)發生的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣流速較(jiao)(jiao)高(gao)，產生氣流帶出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除率(lv)低。性能結(jie)果(guo)表明：粉塵(chen)去除率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)(dian)有限公司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有限公司一期(qi)600MW機(ji)組采用了柔(rou)性電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華能達(da)公司自主研發的(de)(de)具(ju)(ju)有自主知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。與上(shang)(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)陽極板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與引(yin)風力(li)(li)(li)的(de)(de)方向在同一水平線上(shang)(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)(li)與電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)共同作用(yong)下，在新型陽極板(ban)上(shang)(shang)(shang)完成捕(bu)集(ji)。裝置(zhi)主要由(you)殼(ke)體(ti)、分布板(ban)、陽極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋系(xi)(xi)統、熱風系(xi)(xi)統和供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)與煙氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具(ju)(ju)有強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤(you)其對氯離子(zi)和硫化物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特性，使用(yong)壽命(ming)能夠達(da)到30年。2)新型陽極板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以(yi)上(shang)(shang)(shang)，其幾乎(hu)全(quan)通透的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和普通的(de)(de)陽極板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)積下新型陽極板(ban)具(ju)(ju)有的(de)集塵(chen)面積(ji)，相當于(yu)普通(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下(xia)部設立(li)獨立(li)的(de)清洗室(shi)，由高(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內(nei)部向外沖(chong)洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)污水(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道(dao)送入脫硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓(ya)差監測，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(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼，前期成(cheng)本投入較高(gao)。