廣東濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀，隨著我國經濟的高(gao)速發(fa)展，火(huo)電裝機容量(liang)仍在(zai)不斷增(zeng)(zeng)長。按(an)中電聯《電力行業節能環保信息》推算，2015年，我國新(xin)增(zeng)(zeng)火(huo)電裝機容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝機容(rong)量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容(rong)量約為3億(yi)kW。火電廠的快速(su)發展導致了(le)大氣環境的污染并引(yin)發了(le)公共環境及健康危(wei)機，

雖然采取一系列政策，大力(li)推動煤(mei)炭清潔(jie)利用與發展清潔能源，但由于(yu)我國燃煤發電的(de)基數較(jiao)大，火電廠(chang)仍將是大氣污染物的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)就是制定和(he)實施(shi)更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標(biao)準。

同時濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器作為燃煤電(dian)(dian)廠(chang)污染物(wu)控(kong)制的(de)精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對(dui)象為含大量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣，主要(yao)去除(chu)(chu)粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體(ti)，并(bing)可(ke)(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的(de)排放(fang)，本文介(jie)紹(shao)4種(zhong)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器技術，并(bing)從性能(neng)、可(ke)(ke)靠性及除(chu)(chu)塵效果等(deng)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(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主要(yao)差別在(zai)于陽極板材質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰技(ji)術(shu)。根據陽極材質(zhi)的(de)不同，主要(yao)分為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)灰技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)原理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰技(ji)術(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽極表面(mian)自凝結實(shi)現在(zai)線清(qing)灰，后者為(wei)通過噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽極表面(mian)形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰。

3、濕式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器性能對(dui)(dui)比3.1、金屬(shu)電極濕式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)(dui)地(di)方環保法規提(ti)出的(de)對(dui)(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的(de)要求，日本三(san)菱(ling)公司研發并建成濕式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器，用于燃煤電廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)(zai)燃(ran)煤電廠安裝濕式(shi)(shi)(shi)電除塵器。目前(qian)我國通(tong)過引進技術并(bing)優化(hua)設計，已掌(zhang)握(wo)其核(he)心(xin)技術。(1)金屬電極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電除塵器的(de)技術特點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)(bu)置(zhi)，氣流(liu)沿水平(ping)方向進出(chu)，煙氣流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控制氣流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平(ping)行于(yu)(yu)(yu)氣流(liu)方向布(bu)(bu)置(zhi)，金屬極(ji)板采(cai)用懸掛(gua)(gua)方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過懸掛(gua)(gua)梁(liang)固定(ding)于(yu)(yu)(yu)殼體(ti)中，電暈(yun)電極(ji)采(cai)用框(kuang)架(jia)式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)(gua)在(zai)(zai)(zai)殼體(ti)中。這(zhe)種安裝方式(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)(yu)陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)保證，故(gu)電場穩定(ding)性好，運行電壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)(wen)，脫硫系統出(chu)現故(gu)障(zhang)時(shi)，可以在(zai)(zai)(zai)較高(gao)的(de)煙氣溫(wen)(wen)度下(xia)運行。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存(cun)在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的水膜(mo)對陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的設(she)計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的要(yao)求，更換(huan)時難(nan)度較(jiao)大(da)(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水膜(mo)保(bao)護以(yi)防(fang)腐蝕(shi)，一旦水膜(mo)保(bao)護出現失效，造成(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式采(cai)用(yong)在線單(dan)線連(lian)續噴淋工(gong)藝，需要(yao)設(she)置專門(men)的水處(chu)理系統，噴淋水經NaOH水溶液中和(he)后循環(huan)使(shi)用(yong)，這種(zhong)清灰方式對于(yu)水耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿的消(xiao)耗較(jiao)大(da)(da)，對噴嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據各(ge)企業發(fa)布的環(huan)境監(jian)測(ce)報(bao)告顯示(shi)，金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)(da)唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神(shen)華國華舟山(shan)電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(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)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點(dian)如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度(du)(du)高、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極(ji)表(biao)面形(xing)成液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極(ji)管上部設置一(yi)層間斷噴淋裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需要進行間斷沖洗時，控制(zhi)(zhi)系統自(zi)動停(ting)掉其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗(hao)水量(liang)(liang)較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)率高，提高煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高溫(wen)下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)(du)較高時對(dui)陽極(ji)板(ban)壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時可能燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右(you)，與產品(pin)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制(zhi)(zhi)作產品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材料(liao)性(xing)(xing)能有(you)關。3)如(ru)果出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更(geng)換，將大(da)(da)大(da)(da)增加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性電極濕(shi)式電除塵技術的(de)概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大學共同研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(you)山東大學和(he)國電(dian)環保(bao)院共同研發，開始了柔性絕(jue)緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器(qi)的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工(gong)業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏水(shui)纖維織物通過潤濕(shi)(shi)使其(qi)導電，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠(kao)重力自流(liu)(liu)向(xiang)下與煙(yan)氣分離，柔性織物材(cai)料作為(wei)收塵極(ji)布置成方形(xing)孔(kong)道(立式(shi)(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道流(liu)(liu)過。(1)柔性濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除塵器的技術特點如下：1)柔性陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利于表面形成均勻水(shui)膜，利用(yong)從煙(yan)氣中收(shou)集的(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶出灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利于后期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)氣溫度較高(gao)時(shi)，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能燒(shao)蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影響實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而影響到電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流(liu)速較高(gao)，產生氣流(liu)帶出，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結(jie)(jie)果表明：粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限(xian)公司一期(qi)600MW機組(zu)采(cai)用(yong)了(le)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北(bei)京華能達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)(you)自主(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與上(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構(gou)(gou)不同，該結構(gou)(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣流(liu)(liu)(liu)方向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場力與引(yin)風力的(de)(de)方向(xiang)在(zai)(zai)同一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)(zai)引(yin)風力與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)共同作用下(xia)(xia)，在(zai)(zai)新(xin)型陽極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼(ke)體、分布板(ban)(ban)、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部(bu)位全(quan)(quan)部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯(lv)離子和(he)硫化物的(de)(de)應力腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用壽命(ming)能夠達(da)到30年。2)新(xin)型陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔率(lv)達(da)到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全(quan)(quan)通(tong)透的(de)(de)結構(gou)(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)陽極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)(xia)新(xin)型陽極(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)集(ji)塵面積，相當(dang)于普通陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統(tong)采用(yong)(yong)旋轉電極(ji)設計(ji)，在(zai)(zai)旋轉電極(ji)下(xia)部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗室，由高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉電極(ji)內部向外沖(chong)洗網(wang)板(ban)(ban)，清(qing)洗網(wang)板(ban)(ban)后的(de)污(wu)(wu)水通過排水泵和(he)排污(wu)(wu)管道(dao)送(song)入(ru)脫硫塔補(bu)水。在(zai)(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)(yong)壓(ya)差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴(pen)淋，無水循環系(xi)統(tong)，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)(zai)的(de)問(wen)題如下(xia)：1)由于接觸(chu)煙(yan)氣的(de)部件全部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投(tou)入(ru)較高(gao)。