廣州濕式電除塵器

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、引言(yan)進入新世紀，隨著我國(guo)(guo)經濟的高(gao)速發展，火(huo)電裝機容量仍在不斷增長。按(an)中電聯(lian)《電力(li)行(xing)業節能環保信息》推算，2015年，我國(guo)(guo)新增火(huo)電裝機容量約(yue)0.51億kW。根(gen)據電力(li)規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電裝機(ji)容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機(ji)容量約為(wei)3億(yi)kW。火(huo)電廠(chang)的(de)快速(su)發展(zhan)導致(zhi)了(le)大氣(qi)環(huan)境的(de)污(wu)染(ran)并(bing)引發了(le)公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔利用與(yu)發(fa)展清(qing)潔能源，但由于(yu)我(wo)國燃煤(mei)發(fa)電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠(chang)仍將是大氣污染物的(de)主要(yao)排(pai)放源之一(yi)，而降(jiang)低(di)排(pai)放強度的(de)主要(yao)措(cuo)施(shi)就是制定和實(shi)施(shi)更加嚴格的(de)排(pai)放標準。

同時濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器作(zuo)為(wei)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠污染物(wu)控制的精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象為(wei)含大量游離水的飽和濕煙氣，主(zhu)要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣體，并可有(you)效控制PM2.5的排放，本文介紹4種(zhong)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器技術，并從(cong)性能、可靠(kao)性及除(chu)塵(chen)效果等方(fang)面進(jin)行(xing)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(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)(zai)于陽(yang)極板材質的(de)選取及清灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據陽(yang)極材質的(de)不(bu)同，主(zhu)要分為不(bu)銹(xiu)鋼濕式電除(chu)塵器(qi)、導電玻璃鋼電極濕式電除(chu)塵器(qi)、柔(rou)性電極濕式電除(chu)塵器(qi);根據清灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成原理)不(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自(zi)清灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)汽(qi)在(zai)(zai)陽(yang)極表面(mian)自(zi)凝結實現(xian)在(zai)(zai)線清灰(hui)，后(hou)者(zhe)為通(tong)過噴淋水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極表面(mian)形(xing)成水(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代(dai)，為應對(dui)(dui)地方環保法規(gui)提出的(de)對(dui)(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制(zhi)的(de)要求，日(ri)本(ben)三菱公司研(yan)發并建成濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專門(men)針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求(qiu)，在燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器。目前我國通(tong)過引進(jin)(jin)技術并優化(hua)設計，已(yi)掌(zhang)握(wo)其核心技術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器的技術特點如下：1)大多采用臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平方(fang)向進(jin)(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率(lv)。2)陰陽極(ji)均平行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)采用懸掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過懸掛(gua)梁(liang)固定于殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿(gan)吊掛(gua)在殼體中。這(zhe)種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間(jian)距有保證，故(gu)(gu)電(dian)場穩定性(xing)好(hao)，運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系統出(chu)現故(gu)(gu)障時，可以(yi)在較高(gao)的煙氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽(yang)(yang)極板(ban)一(yi)般(ban)高度在8～10m左右，要形成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜對陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)設計、制(zhi)造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要求(qiu)，更換時(shi)難度較大(da)。2)極板(ban)材(cai)質(zhi)多(duo)采(cai)(cai)用316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以(yi)防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現(xian)失效(xiao)，造(zao)成極板(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式(shi)(shi)采(cai)(cai)用在線(xian)單(dan)線(xian)連(lian)續噴(pen)淋工藝，需(xu)要設置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中(zhong)和(he)后循環(huan)使用，這種清灰方式(shi)(shi)對于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性能(neng)要求(qiu)更高。根據各企(qi)業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示，金(jin)屬電極濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐黃島電廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電廠350MW機組等都采(cai)(cai)用了金(jin)屬極板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(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)導電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如下(xia)(xia)(xia)：1)導電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有重量(liang)輕、比(bi)強度高、耐腐蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實(shi)現(xian)整體模塊化，有利(li)于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)(xia)來的(de)液(ye)(ye)(ye)滴在沉淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有很(hen)強的(de)疏水性，能有效阻隔粉(fen)塵(chen)和石膏(gao)對沉淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠(kao)重力自流(liu)(liu)至下(xia)(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)沉積，在沉淀(dian)極(ji)管上部設置一(yi)(yi)層間斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電場，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)一(yi)(yi)個(ge)電場或將(jiang)電場降壓運行(xing)，沖(chong)洗結(jie)束后開(kai)啟(qi)該(gai)電場。由于(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)液(ye)(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)液(ye)(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫(liu)塔(ta)內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存在的(de)問題如下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高，提高煙氣流(liu)(liu)速(su)后，影響除(chu)(chu)塵(chen)性能。2)一(yi)(yi)般FRP不(bu)能在高溫下(xia)(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣溫度較高時(shi)對陽極(ji)板(ban)壽命有影響，嚴重時(shi)可能燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與產品(pin)的(de)質量(liang)及制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性能有關。3)如果出現(xian)部分導電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要(yao)整個(ge)模塊更換(huan)，將(jiang)大大增(zeng)加(jia)維護費(fei)用(yong)(yong)和難度。根據各企業(ye)發布的(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，導電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上海石洞(dong)口300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機組(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了導電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世(shi)紀90年(nian)代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提出(chu)了柔(rou)性電極濕式電除塵技術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州(zhou)立大學(xue)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，我國早由山東大(da)學(xue)和(he)國電環保院共同(tong)研(yan)發，開始了柔性(xing)絕(jue)緣疏(shu)水纖(xian)維織物(wu)用于濕(shi)式除塵器的(de)研(yan)究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工(gong)業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)優良(liang)的柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維(wei)織(zhi)物通過潤(run)濕使其導電，可(ke)以形(xing)成水膜，并(bing)靠重力自流向下(xia)與煙氣分離(li)，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料作為收塵極布置(zhi)(zhi)成方形(xing)孔(kong)道(dao)(立式布置(zhi)(zhi))，煙氣沿孔(kong)道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除塵器的技(ji)術特(te)點如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)利于(yu)表面形成均(jun)勻水(shui)(shui)(shui)膜，利用(yong)(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸(suan)液帶(dai)出灰，實(shi)(shi)現自清(qing)灰，沖洗水(shui)(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)存在的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命有(you)影響，嚴重時可能燒蝕，使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命6年(nian)左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和浸(jin)水(shui)(shui)(shui)后發生的(de)(de)(de)伸縮都會(hui)影響實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進(jin)而影響到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較高(gao)，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)能結果(guo)表明：粉塵去除(chu)率(lv)(含石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期600MW機組采用(yong)(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜(jing)電(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)是北(bei)京華能達(da)公司自(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)具有自(zi)主(zhu)(zhu)知(zhi)識產權(quan)的(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)垂直于(yu)氣(qi)(qi)流方(fang)向(xiang)，使(shi)電場力與(yu)引(yin)風力的(de)方(fang)向(xiang)在同(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒(li)在引(yin)風力與(yu)電場力的(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)，在新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼(ke)體(ti)、分布板(ban)(ban)(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)供(gong)電電源等組(zu)成。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)(qi)接觸(chu)部(bu)位(wei)全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)硫(liu)化物的(de)應力腐(fu)蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)能夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)通孔(kong)率達(da)到(dao)98%以上，其(qi)幾乎全通透的(de)結(jie)構(gou)大大降(jiang)低了徑(jing)流式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)運行阻力，并且和(he)普通的(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積下(xia)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)具有的(de)(de)集塵面(mian)積，相當于普通陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系(xi)統采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)設計(ji)，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)內(nei)部(bu)向外(wai)沖洗(xi)網板(ban)(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)(ban)后的(de)(de)污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污管道送入(ru)脫硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循(xun)環系(xi)統，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼(gang)，前期成本(ben)投入(ru)較(jiao)高。