貴港濕式電除塵器

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)世紀，隨著(zhu)我國(guo)(guo)經濟的高速發展(zhan)，火電(dian)(dian)(dian)裝機容量仍在不斷增長。按(an)中(zhong)電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力行(xing)業節(jie)能環保信息》推算，2015年，我國(guo)(guo)新(xin)增火電(dian)(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力規劃設計總院預(yu)測(ce)，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容量將達(da)到(dao)12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝機(ji)(ji)容量約(yue)為3億kW。火電廠(chang)的(de)快速發展(zhan)導致了(le)大氣(qi)環(huan)(huan)境的(de)污染并引(yin)發了(le)公共環(huan)(huan)境及健康危(wei)機(ji)(ji)，

雖(sui)然采取一系(xi)列政策，大(da)力推動煤炭清(qing)潔利(li)用與發展清潔能源，但由(you)于我國燃煤(mei)發電的(de)基數較大，火電廠(chang)仍將是大氣污染物的(de)主(zhu)要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的(de)主(zhu)要措(cuo)施就是制定(ding)和實施更加嚴格(ge)的(de)排放(fang)標(biao)準。

同時濕(shi)式電(dian)除塵器作為(wei)燃(ran)煤電(dian)廠污染物控制的(de)精處理技術設(she)備，其(qi)處理對象為(wei)含大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去(qu)除粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害(hai)氣體，并(bing)可有效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵器技術，并(bing)從性能、可靠(kao)性及除塵效(xiao)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。在目前(qian)(qian)的(de)濕除技(ji)術中(zhong)，主(zhu)要(yao)差(cha)別在于陽(yang)極板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰技(ji)術。根(gen)據陽(yang)極材質的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，主(zhu)要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)(bu)(bu)銹鋼濕式電(dian)除塵器、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕式電(dian)除塵器、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵器;根(gen)據清(qing)(qing)灰技(ji)術(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成原理)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰技(ji)術和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)術，前(qian)(qian)者為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋(lin)(lin)，靠(kao)煙氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)極表面自凝結實現在線清(qing)(qing)灰，后者為(wei)(wei)通過噴淋(lin)(lin)水(shui)(shui)在陽(yang)極表面形成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式電除塵(chen)器性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世紀90年(nian)代(dai)，為應對地方環保(bao)法規(gui)提出(chu)的對煙(yan)塵(chen)排(pai)放控制的要求(qiu)，日本三(san)菱公司研發并建成(cheng)濕(shi)式電除塵(chen)器，用(yong)于(yu)燃煤(mei)電廠(chang)的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提(ti)出控(kong)制要(yao)求，在(zai)(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器。目前我國通過引進技術(shu)并(bing)優化設計，已掌(zhang)握其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的技術(shu)特點(dian)如(ru)下：1)大多采用臥(wo)式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)均(jun)平行(xing)于氣(qi)流(liu)方向布置(zhi)，金屬極(ji)板采用懸(xuan)掛(gua)(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)板通過懸(xuan)掛(gua)(gua)(gua)梁固定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框架式(shi)結構，通過吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛(gua)(gua)(gua)在(zai)(zai)(zai)殼體中。這種安(an)裝方式(shi)由于陰陽極(ji)不易(yi)變(bian)形(xing)，極(ji)間(jian)距有保(bao)證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出現(xian)故障時，可以在(zai)(zai)(zai)較高的煙氣(qi)溫度(du)下運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存(cun)在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水膜對(dui)(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護有嚴格的(de)要(yao)求(qiu)，更(geng)換(huan)時難度較(jiao)大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用316L，需(xu)要(yao)通過水膜保(bao)護以(yi)防腐蝕(shi)，一(yi)旦水膜保(bao)護出現失(shi)效(xiao)，造成極(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清灰方式采用在(zai)線(xian)單(dan)線(xian)連續(xu)噴淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設置專門的(de)水處理系統，噴淋(lin)水經NaOH水溶(rong)液中和后循環使用，這種清灰方式對(dui)(dui)于(yu)水耗、電(dian)耗、堿(jian)的(de)消(xiao)耗較(jiao)大(da)，對(dui)(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業發布的(de)環境監測(ce)報告顯(xian)示，金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島(dao)電(dian)廠670MW機組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)廠350MW機組(zu)等都采用了金屬極(ji)板(ban)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)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)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)(qiang)度高、耐腐(fu)蝕等特性。2)收(shou)(shou)塵極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)(you)利于(yu)(yu)保(bao)證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)(shou)集(ji)下(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很(hen)強(qiang)(qiang)的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)(fen)塵和(he)石膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接(jie)，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)(wei)防止少(shao)量(liang)煙塵的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部(bu)設(she)置(zhi)一層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)分為(wei)(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進行間斷(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系(xi)統自動(dong)停掉其(qi)中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返(fan)回脫硫(liu)塔內循(xun)環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高，提高煙氣(qi)流(liu)速后，影(ying)響除(chu)塵性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)(xia)(xia)長(chang)期使用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時(shi)(shi)對陽極(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)(you)影(ying)響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)有(you)(you)關。3)如果出(chu)現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個模(mo)塊更換，將大(da)大(da)增加維(wei)護(hu)費用(yong)(yong)和(he)難度。根(gen)據各(ge)企(qi)業發布(bu)的(de)(de)環境監(jian)測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉(fen)(fen)塵去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海石洞口300MW機組(zu)、蒙(meng)西(xi)300MW機組(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機組(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提出了柔性電極濕(shi)式電除(chu)塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立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，我國早由山(shan)東大(da)學和國(guo)電環保院共同(tong)研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物用于濕(shi)式(shi)除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完成(cheng)工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關(guan)資料(liao)(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優(you)良的柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通過潤濕使其導電，可以形(xing)成(cheng)水(shui)膜，并靠重力自流向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)織物(wu)材料(liao)(liao)作為收塵極布(bu)置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(dao)(dao)(立式布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道(dao)(dao)流過。(1)柔性(xing)(xing)濕式電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖(xian)(xian)維本身的(de)(de)(de)結構特性，有(you)(you)利于表面形(xing)成均勻水(shui)(shui)膜，利用從煙氣中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖(chong)洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部件可組裝拆卸，有(you)(you)利于后(hou)期的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性陽(yang)(yang)極不(bu)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)，煙氣溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒蝕，使用壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性纖(xian)(xian)維織(zhi)物的(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極布(bu)的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮都會(hui)影響實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)極間距，進而影響到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙氣流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣流帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫除(chu)率低(di)。性能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限(xian)公司(si)(si)300MW機(ji)(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體化有(you)(you)限(xian)公司(si)(si)一期600MW機(ji)(ji)組采用了柔(rou)性電(dian)極濕式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華能達公司自(zi)主研發的(de)具(ju)有(you)(you)自(zi)主知識產權(quan)的(de)除塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)(shang)述濕式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不同，該結(jie)構布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極板垂直于氣流(liu)(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)場力與(yu)引風力的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同一水平(ping)線(xian)上(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力與(yu)電(dian)場力的(de)共(gong)同作用下(xia)(xia)(xia)，在(zai)新型陽極板上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體、分布板、陽極裝置(zhi)(zhi)、陰(yin)極裝置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)(xia)(xia)：1)與(yu)煙(yan)氣接觸部(bu)位(wei)全部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對(dui)氯離子和(he)硫化(hua)物(wu)的(de)應(ying)力腐蝕)等特性，使(shi)用壽命能夠達到30年(nian)。2)新型陽極板的(de)通孔率達到98%以上(shang)(shang)，其幾乎(hu)全通透(tou)的(de)結(jie)構大大降(jiang)低了(le)徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力，并且(qie)和(he)普通的(de)陽極板相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)(xia)(xia)新型陽極板具(ju)有(you)(you)的集塵面積，相當于普(pu)通陽(yang)極板的20倍。3)陽(yang)極系統采用旋(xuan)轉電(dian)(dian)極設計，在旋(xuan)轉電(dian)(dian)極下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的清(qing)(qing)洗(xi)(xi)室，由(you)高壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉電(dian)(dian)極內部(bu)向外沖洗(xi)(xi)網(wang)板，清(qing)(qing)洗(xi)(xi)網(wang)板后的污水通過排水泵(beng)和(he)排污管道送入脫(tuo)硫塔補水。在工程運(yun)行中，利用壓(ya)差監測(ce)，實現在線(xian)噴淋，無水循環系統，故(gu)耗(hao)水、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)存在的問題如下(xia)：1)由(you)于接觸(chu)煙(yan)氣的部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼，前期成(cheng)本投入較高。