貴州濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國(guo)經濟的高速(su)發(fa)展(zhan)，火電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷(duan)增(zeng)(zeng)長。按中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力(li)行業節(jie)能環保信息(xi)》推算，2015年，我國(guo)新增(zeng)(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力(li)規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機容量將達到(dao)12.2億kW，新(xin)增裝機容量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展(zhan)導(dao)致了大(da)氣環境的污染并引發了公共環境及健康(kang)危機，

雖(sui)然采取一(yi)系(xi)列政(zheng)策，大力推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔(jie)能(neng)源，但由于(yu)我(wo)國燃煤發電(dian)的(de)基數較大(da)，火(huo)電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污(wu)染物的(de)主要(yao)排(pai)(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)主要(yao)措施(shi)(shi)就是(shi)制(zhi)定和實施(shi)(shi)更加(jia)嚴格(ge)的(de)排(pai)(pai)放(fang)標(biao)準。

同時濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器作為燃煤(mei)電廠污染(ran)物控制的(de)精處理技術設(she)備，其(qi)處理對象為含(han)大(da)量游離(li)水的(de)飽(bao)和濕煙(yan)氣(qi)，主要去除(chu)粉(fen)塵(chen)(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并(bing)可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本(ben)文介(jie)紹4種濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器技術，并(bing)從性能、可(ke)靠性及(ji)除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)果等方(fang)面(mian)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)(zai)目前的(de)(de)濕(shi)(shi)除(chu)技術中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材質的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)技術。根(gen)據(ju)陽極(ji)(ji)材質的(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器;根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)技術(即(ji)水(shui)膜(mo)的(de)(de)形(xing)成原理(li))不(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自(zi)(zi)清(qing)灰(hui)技術和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗(xi)清(qing)灰(hui)技術，前者為間斷噴(pen)淋，靠(kao)煙氣(qi)中的(de)(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)(zi)凝結(jie)實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為通過(guo)噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器20世(shi)紀90年代，為(wei)應對地方環(huan)保法規提出的對煙塵排放控制的要求，日本三菱公司(si)研發并建(jian)成濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)(ti)出(chu)控制要求，在燃煤電廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電除塵器。目前我國通過(guo)引進技(ji)(ji)術(shu)(shu)并優化設計(ji)，已掌握(wo)其核(he)心技(ji)(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電極濕式(shi)(shi)電除塵器的技(ji)(ji)術(shu)(shu)特點如(ru)下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)流沿(yan)水平方向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制氣(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵，提(ti)(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除效率(lv)。2)陰陽(yang)(yang)極均平行于(yu)氣(qi)(qi)流方向布(bu)置，金(jin)屬極板采用(yong)懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極板通過(guo)懸掛(gua)梁(liang)固(gu)定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電暈電極采用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼體(ti)中(zhong)。這種安裝(zhuang)方式(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽(yang)(yang)極不易變形，極間距(ju)有(you)保證，故電場穩定性(xing)好，運(yun)(yun)行電壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫(liu)系統出(chu)現(xian)故障時(shi)，可以在較(jiao)高的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下運(yun)(yun)行。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)板一(yi)般(ban)高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻(yun)的水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)板的設(she)計、制(zhi)造(zao)、安(an)裝及(ji)維護(hu)(hu)有嚴格的要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度較(jiao)大(da)(da)(da)。2)極(ji)板材質多(duo)采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)(hu)以(yi)防(fang)腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)(hu)出(chu)現失效(xiao)，造(zao)成極(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清(qing)灰方(fang)式采(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設(she)置專門的水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰方(fang)式對于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿(jian)的消(xiao)耗較(jiao)大(da)(da)(da)，對噴嘴(zui)性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企(qi)業發(fa)布的環境監(jian)測報告(gao)顯示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)組、大(da)(da)(da)唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等(deng)都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)板濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具有重量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件(jian)采用(yong)工廠(chang)成型，實現整體模塊化，有利于保證(zheng)安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來(lai)的(de)液滴在(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)表面形成液膜，由于玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具有很強的(de)疏水(shui)性(xing)(xing)，能有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重力(li)自(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)集液槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)管上(shang)(shang)部(bu)設置一層間(jian)斷(duan)(duan)噴淋裝置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當(dang)需要(yao)進行(xing)間(jian)斷(duan)(duan)沖洗時(shi)，控制系(xi)統自(zi)動停(ting)掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水(shui)量(liang)較小，集液槽中的(de)收(shou)(shou)集液可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽(shou)命有影(ying)響，嚴(yan)重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品的(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用(yong)的(de)樹脂等原材料(liao)性(xing)(xing)能有關(guan)。3)如(ru)果出現部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要(yao)整個模塊更換，將大大增加維護費用(yong)和難度(du)(du)。根據各企業發(fa)布的(de)環境(jing)監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)(shang)海石洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立(li)大學(xue)提出了柔性電極(ji)濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學(xue)共同研究(jiu)制作(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(you)山東(dong)大學和國電(dian)環保院共同(tong)研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的(de)研究(jiu)工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成(cheng)工業化(hua)應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過相(xiang)關(guan)資料顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以(yi)形成水膜，并(bing)靠重力自流(liu)向下(xia)與煙氣分離(li)，柔性織(zhi)物材料作為(wei)收塵極(ji)布置(zhi)成方形孔道(立(li)式(shi)布置(zhi))，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔性濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)：1)柔性陽(yang)有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖維本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面形成均勻(yun)水(shui)(shui)膜，利(li)用從(cong)煙氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實現自清(qing)灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極部件可(ke)(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙氣(qi)溫度較高時(shi)(shi)，對陽(yang)極壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)(shi)可(ke)(ke)能燒蝕，使用壽(shou)命6年(nian)左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率較大，陽(yang)極布的(de)(de)張緊(jin)程度和(he)浸水(shui)(shui)后發生的(de)(de)伸縮(suo)都(dou)會影(ying)響實際的(de)(de)極間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣(qi)流(liu)速較高，產生氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限(xian)(xian)公司(si)300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化(hua)有(you)限(xian)(xian)公司(si)一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器是北(bei)京(jing)華能達公司自(zi)主研發的(de)(de)(de)具有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術。與上(shang)述(shu)濕式(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器結構不(bu)同，該(gai)結構布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板垂直于氣(qi)流(liu)方向，使(shi)電(dian)場力與引風力的(de)(de)(de)方向在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風力與電(dian)場力的(de)(de)(de)共同作用下，在新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板上(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主要由殼(ke)體(ti)、分(fen)布板、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和(he)(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特點如下：1)與煙氣(qi)接(jie)觸(chu)部位全部采用2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼材質，具有強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯(lv)離子和(he)(he)硫化物的(de)(de)(de)應(ying)力腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用壽命(ming)能夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)，其(qi)幾(ji)乎全通透(tou)的(de)(de)(de)結構大大降低了徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)運行阻力，并且和(he)(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體(ti)積下新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板具有的集塵面積，相(xiang)當于(yu)普通陽(yang)極(ji)板(ban)的20倍。3)陽(yang)極(ji)系統采用(yong)(yong)旋轉(zhuan)電極(ji)設計，在旋轉(zhuan)電極(ji)下(xia)部設立獨立的清洗(xi)(xi)室(shi)，由(you)高壓(ya)(ya)噴(pen)嘴在旋轉(zhuan)電極(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)(xi)網板(ban)，清洗(xi)(xi)網板(ban)后的污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管(guan)道(dao)送入(ru)(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程運行中，利(li)用(yong)(yong)壓(ya)(ya)差監測，實現在線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)循環系統，故(gu)耗水(shui)、耗電量(liang)小(xiao)。(2)徑流濕式電除塵器存在的問題如下(xia)：1)由(you)于(yu)接(jie)觸煙氣的部件全部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入(ru)(ru)較高。