廣元濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國(guo)經濟的(de)高速發展，火(huo)電裝機(ji)容量仍在不斷增長。按中電聯(lian)《電力行業節能環保信息》推(tui)算(suan)，2015年(nian)，我國(guo)新增火(huo)電裝機(ji)容量約(yue)0.51億kW。根據電力規劃設計(ji)總院預測(ce)，到(dao)2020年(nian)，火(huo)(huo)電裝(zhuang)(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)(zhuang)機容量約為3億kW。火(huo)(huo)電廠的(de)快速發展導(dao)致了大(da)氣環境(jing)的(de)污染并(bing)引發了公共環境(jing)及健(jian)康危機，

雖然采取一(yi)系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔(jie)能源，但由于(yu)我國燃煤發(fa)電(dian)的基(ji)數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污染(ran)物的主(zhu)要(yao)排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的主(zhu)要(yao)措施(shi)就是(shi)制定和實施(shi)更加嚴格(ge)的排放(fang)標(biao)準(zhun)。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)作為燃煤電廠污染物控制的精處理(li)技術(shu)設(she)備，其處理(li)對象為含(han)大(da)量(liang)游離水(shui)的飽和濕(shi)煙氣，主要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害(hai)氣體(ti)，并可有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)技術(shu)，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)(chen)效果等方面(mian)進行比較(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。在目前的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)(zhi)的(de)選取及清(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)。根據(ju)陽極(ji)(ji)材質(zhi)(zhi)的(de)不(bu)(bu)同(tong)，主要分為(wei)不(bu)(bu)銹鋼濕式電除(chu)塵器(qi)(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕式電除(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電極(ji)(ji)濕式電除(chu)塵器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)原理)不(bu)(bu)同(tong)，分為(wei)水(shui)膜自清(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)，前者為(wei)間斷(duan)噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)汽在陽極(ji)(ji)表面(mian)自凝結實現在線清(qing)灰，后者為(wei)通過(guo)噴(pen)淋水(shui)在陽極(ji)(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰。

3、濕式電除(chu)塵器性能對比3.1、金屬(shu)電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代，為應(ying)對地方環保法(fa)規提(ti)出的對煙塵排放控(kong)制(zhi)的要求，日本(ben)三菱公司研發并(bing)建(jian)成濕式電除(chu)塵器，用于燃(ran)煤電廠的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。目前我國通過(guo)引(yin)進技術(shu)(shu)并優化設(she)計，已掌握其核(he)心技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的技術(shu)(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流沿水平(ping)(ping)方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左右)，能有(you)(you)效(xiao)控制氣流帶出(chu)粉(fen)塵(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均(jun)平(ping)(ping)行于(yu)氣流方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)懸掛梁固(gu)定(ding)于(yu)殼體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿(gan)吊掛在殼體(ti)中。這(zhe)種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間距有(you)(you)保(bao)證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)現故(gu)障時，可以(yi)在較(jiao)高的煙(yan)氣溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器存(cun)在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高度(du)在(zai)8～10m左(zuo)右(you)，要(yao)(yao)(yao)(yao)形成(cheng)均(jun)勻的水(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格的要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)(yao)(yao)通過水(shui)膜保護(hu)以防(fang)腐蝕(shi)，一(yi)旦(dan)水(shui)膜保護(hu)出現失效，造(zao)成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除塵效率(lv)。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采用在(zai)線單線連續噴淋工藝(yi)，需要(yao)(yao)(yao)(yao)設置專門(men)的水(shui)處理系(xi)統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清(qing)灰方(fang)式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿的消耗(hao)(hao)較大(da)，對(dui)(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)更高。根(gen)據(ju)各企業發布的環境監測(ce)報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器粉塵去除率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃(huang)島電(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組等都采用了金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)除塵器。

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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)重量(liang)(liang)輕(qing)、比強度高(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件(jian)采用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整體模塊化(hua)，有(you)利(li)于保(bao)證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自(zi)流(liu)(liu)至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉積(ji)，在(zai)(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)管上部(bu)設置一(yi)(yi)層間斷噴淋(lin)裝置，將(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)間斷沖洗時(shi)，控制系統自(zi)動停掉其中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于耗水量(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返(fan)回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較高(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)(xing)能(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞(huai)，需(xu)要(yao)整個(ge)模塊更(geng)換，將(jiang)大大增(zeng)加維護費用(yong)(yong)和難度。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)監測(ce)報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石洞(dong)口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩(liang)臺300MW機組等都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年代(dai)末(mo)，俄亥俄州立大學(xue)提(ti)出(chu)了柔性電極濕式電除塵(chen)技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學共同研(yan)究制作出(chu)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(shan)東大(da)學(xue)和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物(wu)用于濕(shi)式除(chu)塵器的(de)研(yan)究工作，并于2012年在(zai)益陽(yang)300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關(guan)資料顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性優良的柔性絕緣疏水纖維織物(wu)通過(guo)(guo)潤(run)濕(shi)使其導電，可以(yi)形成(cheng)水膜，并靠重(zhong)力自流向下與(yu)煙氣分離，柔性織物(wu)材料作為收(shou)塵(chen)極布置(zhi)成(cheng)方形孔(kong)道(dao)(立式布置(zhi))，煙氣沿孔(kong)道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔性濕(shi)式電除塵(chen)器的技術(shu)特(te)點(dian)如下：1)柔性陽有(you)重(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成(cheng)均(jun)勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極部件可組裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)護(hu)和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高時，對陽(yang)極壽命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能燒(shao)蝕(shi)，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物(wu)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)極布(bu)的(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程度(du)和浸水(shui)(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極間距，進(jin)而影(ying)響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結果(guo)表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體(ti)化有(you)限公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組采用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)是(shi)北京(jing)華能達公(gong)司(si)自(zi)主研發的(de)具(ju)(ju)有自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵技術。與上述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)結(jie)(jie)構不(bu)同，該(gai)結(jie)(jie)構布置是(shi)將收(shou)塵陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)場(chang)力與引風力的(de)方(fang)向(xiang)在同一(yi)水平線上，粉塵顆粒在引風力與電(dian)場(chang)力的(de)共同作用(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完(wan)成捕集。裝置主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴淋系(xi)統(tong)、熱(re)風系(xi)統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與煙氣接(jie)觸(chu)部位全部采用(yong)(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼材質，具(ju)(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)應力腐(fu)蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命能夠達到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率達到98%以上，其幾乎全通透(tou)的(de)結(jie)(jie)構大大降(jiang)低了(le)徑流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)運(yun)行阻力，并且和(he)普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體積下(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)(ju)有的(de)(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系統采用(yong)旋(xuan)轉電極設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電極下(xia)(xia)部(bu)(bu)(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗室，由高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電極內(nei)部(bu)(bu)(bu)向外沖(chong)洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)(de)污水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程(cheng)運行中，利(li)用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)(bu)件全部(bu)(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼，前(qian)期成本投入較高(gao)。