桂林濕式電除塵器

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(zhu)我(wo)國經濟的(de)高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍(reng)在不斷增(zeng)長(chang)。按中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行(xing)業節(jie)能環(huan)保信息(xi)》推算，2015年，我(wo)國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設(she)計(ji)總院(yuan)預(yu)測，到2020年，火(huo)電裝機容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機容量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速(su)發(fa)展(zhan)導致了大氣環境的污染(ran)并(bing)引(yin)發(fa)了公共(gong)環境及健(jian)康危機，

雖(sui)然采取(qu)一(yi)系列(lie)政策，大力推動(dong)煤(mei)炭清(qing)潔(jie)利用(yong)與發展清(qing)潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數(shu)較大，火(huo)電廠仍(reng)將是大氣污染物的(de)主要(yao)排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)主要(yao)措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放標(biao)準。

同(tong)時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為(wei)(wei)燃煤電廠污染(ran)物控制的(de)精(jing)處理(li)技術(shu)設備，其處理(li)對象為(wei)(wei)含(han)大量(liang)游離水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣，主要(yao)去(qu)除(chu)(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介(jie)紹(shao)4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技術(shu)，并從(cong)性能、可靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效果等方面進行比(bi)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(qian)的(de)濕(shi)(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)選取及清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不同(tong)，主(zhu)要分(fen)為(wei)不銹(xiu)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi);根據(ju)清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水(shui)膜(mo)(mo)的(de)形(xing)成(cheng)原(yuan)理(li))不同(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)膜(mo)(mo)自清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗(xi)清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷(duan)噴淋(lin)，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面自凝結(jie)實現在(zai)線(xian)清灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過(guo)噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)(mo)清灰(hui)。

3、濕式電除塵(chen)器性能對比3.1、金屬電極濕式電除塵(chen)器20世紀(ji)90年代，為(wei)應對地(di)方環(huan)保(bao)法規提出(chu)的對煙(yan)塵(chen)排放控制的要(yao)求，日本三菱公司研發并建成濕式電除塵(chen)器，用于燃煤(mei)電廠(chang)的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器。目(mu)前我國(guo)通(tong)過引進技術(shu)并(bing)優化設計，已(yi)掌握(wo)其核心(xin)技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器的(de)技術(shu)特點如(ru)下：1)大多采用臥式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平(ping)方(fang)向(xiang)(xiang)進出，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有效控制氣(qi)流(liu)帶出粉塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)布(bu)置(zhi)，金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)(ji)板采用懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過懸掛梁固定于(yu)殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種(zhong)安裝方(fang)式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不(bu)易變(bian)形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出現故障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽極板(ban)(ban)一般高度在(zai)8～10m左右，要形成均(jun)勻的(de)水(shui)膜(mo)對陽極板(ban)(ban)的(de)設計、制(zhi)造(zao)、安裝及維護有嚴格(ge)的(de)要求(qiu)，更(geng)換(huan)時難度較(jiao)大。2)極板(ban)(ban)材質多采用(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐蝕(shi)(shi)，一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護出現失效，造(zao)成極板(ban)(ban)腐蝕(shi)(shi)嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方(fang)式采用(yong)(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續(xu)噴(pen)淋工(gong)藝，需要設置(zhi)專(zhuan)門(men)的(de)水(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后(hou)循環使用(yong)(yong)，這種清(qing)灰方(fang)式對于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴(pen)嘴性能要求(qiu)更(geng)高。根據各企業發布的(de)環境(jing)監(jian)測報告顯示，金(jin)屬電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島(dao)電廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了金(jin)屬極板(ban)(ban)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)有重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)(du)高、耐腐(fu)蝕等(deng)特(te)性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整體模(mo)塊化，有利于保(bao)證安(an)裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時，收(shou)集下來的(de)(de)液滴(di)在沉(chen)淀(dian)極(ji)表(biao)面形成液膜，由于玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下部(bu)集液槽(cao)。4)為防(fang)止(zhi)少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖洗(xi)時，控(kong)制系(xi)統自動停(ting)掉其(qi)中一(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束(shu)后開啟(qi)該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水量(liang)較小，集液槽(cao)中的(de)(de)收(shou)集液可返回(hui)脫硫(liu)塔內循環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題如(ru)下：1)煙氣(qi)流速在2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)流速后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不(bu)能(neng)在高溫(wen)下長期使用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較高時對陽(yang)極(ji)板壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在10～15年左右(you)，與產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)及(ji)制作(zuo)產(chan)(chan)品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性(xing)(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根(gen)據(ju)各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除(chu)塵器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)提出了柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學共同研究(jiu)制(zhi)作(zuo)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(zao)由(you)山東大學(xue)和國電環保院共同研發，開(kai)始了柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物用(yong)于濕式除塵器的研究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤(mei)機組中(zhong)完成工業化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優(you)良的(de)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物通過潤濕使(shi)其導(dao)電，可(ke)以形成(cheng)(cheng)水膜，并靠重力自流(liu)向下與(yu)煙氣(qi)分離，柔(rou)(rou)性(xing)織物材料作為收塵(chen)極布置成(cheng)(cheng)方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電除塵(chen)器的(de)技術特點如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身(shen)的(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利于表面形成均勻水膜，利用從(cong)煙(yan)(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水量(liang)(liang)(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于后期的(de)(de)維護(hu)和更(geng)換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不(bu)耐高溫，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒蝕，使(shi)用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)伸(shen)縮率(lv)(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)張緊(jin)程(cheng)度(du)和浸水后發生的(de)(de)伸(shen)縮都會影響(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除率(lv)(lv)(lv)低(di)。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)(you)限(xian)公(gong)司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體(ti)化有(you)(you)限(xian)公(gong)司一期600MW機(ji)組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器是北京華能(neng)達(da)(da)公(gong)司自主(zhu)研發(fa)的(de)(de)(de)(de)具有自主(zhu)知識產(chan)權(quan)的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不(bu)同，該結(jie)構(gou)布(bu)置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極板垂直于(yu)氣流(liu)(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)場力與(yu)引風(feng)(feng)力的(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風(feng)(feng)力與(yu)電(dian)(dian)場力的(de)(de)(de)(de)共同作用(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)極板上(shang)完成捕集。裝置主(zhu)要由殼體(ti)、分(fen)布(bu)板、陽(yang)極裝置、陰極裝置、噴淋系統、熱風(feng)(feng)系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼材質(zhi)，具有強(qiang)度(du)高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯離子和硫化物(wu)的(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用(yong)(yong)壽命能(neng)夠達(da)(da)到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)極板的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運(yun)行阻力，并且(qie)和普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極板相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)積(ji)下(xia)新(xin)型陽(yang)極板具有的(de)(de)集塵面積，相當于普(pu)通陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統采用旋轉電極(ji)設(she)計，在旋轉電極(ji)下(xia)部設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗室，由高壓噴嘴(zui)在旋轉電極(ji)內(nei)部向外沖洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后(hou)的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補水(shui)。在工(gong)程運(yun)行中，利(li)用壓差監測，實現在線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電除塵器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼(gang)，前(qian)期成本投入較高。