貴陽濕式電除塵器

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(ji)，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火電裝機容量仍在不斷增長。按中電聯《電力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新增火電裝機容量約0.51億kW。根據電力(li)規劃設計總(zong)院預測(ce)，到(dao)2020年，火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)容量約為3億(yi)kW。火(huo)(huo)電(dian)廠的快速發展(zhan)導致了大氣環境的污染并引發了公共環境及健康(kang)危機(ji)，

雖(sui)然采取一系列政(zheng)策，大力推動(dong)煤炭清(qing)潔利用與(yu)發展清潔(jie)能源，但由于我(wo)國燃煤發電的(de)基數較大，火電廠仍將是大氣污染(ran)物(wu)的(de)主要排(pai)放源之(zhi)一(yi)，而降(jiang)低排(pai)放強度的(de)主要措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放標準。

同時濕式電除塵(chen)器(qi)作為燃(ran)煤電廠污染(ran)物控(kong)制的精處理技(ji)術設備，其處理對象為含大(da)量游離水的飽(bao)和濕煙氣，主要(yao)去除粉塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣體(ti)，并(bing)可(ke)(ke)有效控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種濕式電除塵(chen)器(qi)技(ji)術，并(bing)從性能、可(ke)(ke)靠(kao)性及(ji)除塵(chen)效果(guo)等方面進行比較。

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)除技(ji)術(shu)中，主(zhu)(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)極板材(cai)質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)(gen)據(ju)陽(yang)極材(cai)質的(de)不同，主(zhu)(zhu)要分(fen)為(wei)不銹鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器;根(gen)(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形成(cheng)原理)不同，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極表(biao)面(mian)自(zi)凝(ning)結實(shi)現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式電除(chu)塵器(qi)性能對比3.1、金屬電極濕式電除(chu)塵器(qi)20世紀90年(nian)代，為應對地方環(huan)保法規提出的(de)對煙(yan)(yan)塵排放控制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成濕式電除(chu)塵器(qi)，用于(yu)燃煤電廠的(de)煙(yan)(yan)塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)(chu)控制要求，在燃煤電廠安裝濕(shi)式電除塵器。目前我國通過(guo)引進技術并優化設計，已掌握其核(he)心技術。(1)金屬電極(ji)(ji)濕(shi)式電除塵器的技術特點如下：1)大多(duo)采用(yong)臥式布置，氣流(liu)沿水平方向進出(chu)(chu)(chu)，煙氣流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you))，能(neng)有(you)效控制氣流(liu)帶(dai)出(chu)(chu)(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行(xing)于氣流(liu)方向布置，金屬極(ji)(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)板通過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼(ke)(ke)體中，電暈電極(ji)(ji)采用(yong)框(kuang)架式結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼(ke)(ke)體中。這種安裝方式由于陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)間距有(you)保證(zheng)，故(gu)電場穩定性好，運行(xing)電壓高。3)耐高溫，脫硫(liu)系統出(chu)(chu)(chu)現故(gu)障時，可以在較(jiao)高的煙氣溫度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵(chen)器存在的問題(ti)如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般(ban)高度(du)在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成(cheng)(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)膜對陽極(ji)板(ban)的(de)(de)設計、制(zhi)造(zao)、安(an)裝及維護有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換(huan)時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)膜保護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保護出現失(shi)效，造(zao)成(cheng)(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循(xun)環(huan)使用(yong)，這種清灰方式(shi)對于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大，對噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更(geng)高。根據各企(qi)業發(fa)布(bu)的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國(guo)華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等都(dou)采(cai)用(yong)了(le)金屬極(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高、耐(nai)腐蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)件(jian)采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)利于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來(lai)的(de)(de)液滴在(zai)沉淀(dian)極表(biao)面(mian)形成液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水(shui)(shui)性(xing)，能有(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉淀(dian)極壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力自流至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極管上部(bu)設(she)置一(yi)層間(jian)斷噴淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水(shui)(shui)量(liang)較(jiao)小(xiao)，集(ji)液槽中(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)液可(ke)返回脫硫(liu)塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(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)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)率高，提高煙氣流速(su)后，影(ying)(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)，煙氣溫(wen)度(du)較(jiao)高時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極板壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)(ying)響，嚴(yan)重時(shi)(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產品(pin)的(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作(zuo)產品(pin)所(suo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能有(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個模塊更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥(hai)俄州(zhou)立大(da)學提出(chu)了柔性電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵技(ji)術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立(li)大學共(gong)同(tong)研究制(zhi)作(zuo)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)東大學(xue)和國電環保院共同研(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣(yuan)疏水(shui)纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研(yan)究工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織物通(tong)過(guo)潤濕使其導(dao)電，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流向下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物材料作為(wei)收(shou)塵(chen)極布(bu)置成(cheng)方形(xing)孔(kong)(kong)道(立式布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔(kong)(kong)道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式電除塵(chen)器的(de)技術特點(dian)如下：1)柔性(xing)陽有(you)重量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)能(neng)(neng)好的特(te)點(dian)。2)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維本身(shen)的結(jie)(jie)構(gou)特(te)性(xing)，有(you)利于(yu)表面形(xing)成均勻水(shui)膜，利用從(cong)煙氣(qi)(qi)(qi)中收集的酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組裝拆卸(xie)，有(you)利于(yu)后(hou)期(qi)的維護(hu)和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器存(cun)在的問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時可能(neng)(neng)燒蝕，使用壽命6年(nian)左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維織物的伸縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)布的張緊程度(du)和浸水(shui)后(hou)發生(sheng)的伸縮都會(hui)影響(xiang)實際(ji)的極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)場的穩定性(xing)、電(dian)壓(ya)的正常(chang)運行。3)煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)能(neng)(neng)結(jie)(jie)果(guo)表明(ming)：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)有(you)限公司300MW機(ji)(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)限公司一期(qi)600MW機(ji)(ji)組采(cai)用了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑流濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)徑流濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)是北京華能達公司自(zi)主研發的(de)(de)具(ju)有自(zi)主知(zhi)識產權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵技術。與(yu)上述濕(shi)(shi)式靜電除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布(bu)置是將收(shou)塵陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流方向，使電場力與(yu)引風力的(de)(de)方向在同(tong)一水平線上，粉塵顆粒在引風力與(yu)電場力的(de)(de)共同(tong)作用下(xia)(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋(lin)系統、熱風系統和(he)(he)供電電源等(deng)組(zu)成。(1)徑流濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位(wei)全(quan)部采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離(li)子和(he)(he)硫化物的(de)(de)應力腐(fu)蝕)等(deng)特性，使用壽(shou)命(ming)能夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)(tong)孔率達到98%以(yi)上，其幾乎全(quan)通(tong)(tong)透的(de)(de)結構(gou)大大降低(di)了徑流式濕(shi)(shi)式除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力，并(bing)且和(he)(he)普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)體積下(xia)(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)(xiang)當(dang)于普通陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統(tong)采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下(xia)(xia)部設立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓(ya)(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后(hou)的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和(he)排污管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行(xing)中，利用壓(ya)(ya)差監測(ce)，實現在(zai)線噴淋(lin)，無(wu)水(shui)循(xun)環系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)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)部件全(quan)部采(cai)用2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入較(jiao)高(gao)。