廣安濕式電除塵器

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(guo)(guo)經濟的高速發展，火電裝機容量(liang)仍在不(bu)斷增(zeng)長。按中(zhong)電聯《電力行業節能環保(bao)信息(xi)》推(tui)算，2015年，我國(guo)(guo)新增(zeng)火電裝機容量(liang)約0.51億(yi)kW。根據電力規劃設計(ji)總(zong)院預(yu)測，到(dao)2020年，火電(dian)裝機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量約為3億(yi)kW。火電(dian)廠的(de)快速發(fa)展導致了大氣環境(jing)的(de)污染并引發(fa)了公共(gong)環境(jing)及健康危(wei)機(ji)，

雖(sui)然(ran)采取(qu)一(yi)系列政策，大力推(tui)動煤炭清潔利(li)用與發展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的(de)(de)基數較大(da)，火電廠仍(reng)將(jiang)是大(da)氣污染物的(de)(de)主要排放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降低排放(fang)強度的(de)(de)主要措施就是制定(ding)和實施更加(jia)嚴格(ge)的(de)(de)排放(fang)標準。

同時濕式(shi)電除(chu)塵器作為(wei)燃煤電廠污染物控制(zhi)的精處理技(ji)術設備，其處理對象為(wei)含大量(liang)游(you)離水的飽(bao)和(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體(ti)，并可有效控制(zhi)PM2.5的排放(fang)，本文介(jie)紹4種濕式(shi)電除(chu)塵器技(ji)術，并從性(xing)能、可靠(kao)性(xing)及除(chu)塵效果等方面(mian)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)(zai)目前的濕除技(ji)術(shu)中(zhong)，主要(yao)差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材質的選(xuan)取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材質的不(bu)(bu)同，主要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)(bu)銹鋼濕式電除塵(chen)器、導電玻璃(li)鋼電極(ji)(ji)濕式電除塵(chen)器、柔性電極(ji)(ji)濕式電除塵(chen)器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的形成(cheng)原(yuan)理)不(bu)(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣(qi)中(zhong)的水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者為(wei)(wei)通(tong)過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)性(xing)能(neng)對(dui)比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保法規提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排放(fang)控制的(de)要求，日本三菱(ling)公(gong)司研發并建成(cheng)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門(men)針(zhen)對(dui)PM2.5提出(chu)(chu)(chu)控制要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)。目前我國通(tong)過引進(jin)技(ji)術(shu)并優(you)化(hua)設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)(qi)流沿水平方向進(jin)出(chu)(chu)(chu)，煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)流速較低(流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效控制氣(qi)(qi)(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)(chu)(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均(jun)平行(xing)于氣(qi)(qi)(qi)(qi)流方向布置，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛方式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架(jia)式(shi)結構(gou)，通(tong)過吊桿(gan)吊掛在(zai)殼體中(zhong)。這種(zhong)安裝方式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性(xing)好(hao)，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系(xi)統出(chu)(chu)(chu)現故障時，可以(yi)在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存(cun)在的問(wen)題(ti)如下(xia)：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)一(yi)般(ban)高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極板(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出(chu)現失(shi)(shi)效，造(zao)成極板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式采用在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循環使(shi)用，這種清灰方式對于水(shui)耗(hao)(hao)、電耗(hao)(hao)、堿的(de)消耗(hao)(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發(fa)布的(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華國華舟山電廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采用了(le)金屬極板(ban)(ban)濕式電除(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)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比(bi)強度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊化(hua)，有(you)(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運行時(shi)(shi)，收集下(xia)(xia)(xia)來(lai)的(de)液滴(di)在沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)(shi)膏對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)粘接，靠重力自(zi)流至下(xia)(xia)(xia)部(bu)(bu)集液槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上部(bu)(bu)設(she)置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗結束后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水量(liang)較小，集液槽中(zhong)的(de)收集液可返(fan)回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在的(de)問題如下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流速在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)(qi)流速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)溫下(xia)(xia)(xia)長期使用(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)在10～15年(nian)左右，與產品(pin)的(de)質(zhi)量(liang)及制(zhi)作產品(pin)所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要整個模塊更換，將大大增(zeng)加(jia)維護(hu)費(fei)用(yong)和(he)難度。根據各企業發布的(de)環境(jing)監測報告(gao)顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)(hao)、9號(hao)(hao)2×300MW機(ji)(ji)組、上海石(shi)(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世(shi)紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學(xue)提出了柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥(hai)俄(e)州立大(da)學(xue)共(gong)同研究(jiu)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(you)山(shan)東大學和國電環保(bao)院(yuan)共同(tong)研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕式除塵器(qi)的研究工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中(zhong)完成工(gong)業(ye)化(hua)應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資料顯示(shi)，耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖(xian)維織物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成(cheng)水膜，并(bing)靠重力自流向下與煙氣(qi)分離(li)，柔性(xing)(xing)織物材料作為收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔(kong)道(立式布(bu)置)，煙氣(qi)沿孔(kong)道流過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器的技術特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)有(you)重量輕、防(fang)腐性(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖(xian)維本身(shen)的(de)(de)結(jie)構(gou)特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成均勻(yun)水(shui)膜，利(li)用從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液(ye)帶出灰(hui)(hui)，實(shi)現自清灰(hui)(hui)，沖洗水(shui)量小(xiao)。3)陽極(ji)部件可(ke)(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后(hou)期(qi)(qi)的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器存(cun)在的(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)陽極(ji)不(bu)耐高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)，對陽極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可(ke)(ke)能燒蝕，使用壽(shou)命(ming)6年(nian)左(zuo)右。2)柔性(xing)纖(xian)維織(zhi)物的(de)(de)伸縮率較大，陽極(ji)布(bu)的(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸水(shui)后(hou)發生(sheng)的(de)(de)伸縮都(dou)會影(ying)響實(shi)際的(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影(ying)響到(dao)電(dian)場的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速(su)較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率低(di)。性(xing)能結(jie)果(guo)表(biao)明：粉塵去(qu)除率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽發電(dian)有(you)限公司300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽煤(mei)電(dian)一體化有(you)限公司一期(qi)(qi)600MW機組采用了(le)柔性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是北(bei)京華能達公司自主(zhu)(zhu)研發的(de)具(ju)有(you)自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)除塵(chen)(chen)技術。與上(shang)述濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該結構布(bu)置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場力與引風(feng)力的(de)方向在同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風(feng)力與電(dian)(dian)(dian)場力的(de)共同(tong)作(zuo)用下(xia)，在新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主(zhu)(zhu)要(yao)由殼(ke)體、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)(tong)、熱風(feng)系統(tong)(tong)和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部位全部采(cai)用2205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具(ju)有(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對(dui)氯(lv)離子和(he)硫(liu)化(hua)物的(de)應(ying)力腐蝕)等特性，使用壽命能夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)通(tong)孔率達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)結構大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕式(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運(yun)行阻力，并(bing)且和(he)普通(tong)的(de)陽極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積(ji)下(xia)新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的集塵面積(ji)，相(xiang)(xiang)當于普通陽(yang)極(ji)板的20倍。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)下(xia)部設立獨立的清洗(xi)(xi)室(shi)，由高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)內(nei)部向外沖(chong)洗(xi)(xi)網(wang)板，清洗(xi)(xi)網(wang)板后的污(wu)水(shui)通過排(pai)水(shui)泵(beng)和排(pai)污(wu)管道送入(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)(zai)線(xian)噴淋，無(wu)水(shui)循環(huan)系統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵器存在(zai)(zai)的問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣(qi)的部件全(quan)部采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼，前期成本投入(ru)較(jiao)高。