果洛濕式電除塵器

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(yin)言(yan)進入新(xin)世紀，隨著我(wo)國(guo)經濟的高速發(fa)展，火電(dian)(dian)裝機(ji)容量仍在不(bu)斷增(zeng)長。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業(ye)節能環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新(xin)增(zeng)火電(dian)(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力(li)規劃設計總(zong)院預測(ce)，到(dao)2020年(nian)，火電裝(zhuang)機容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量約為3億kW。火電廠的(de)快速發展(zhan)導致(zhi)了大氣環(huan)境(jing)的(de)污染并引(yin)發了公共環(huan)境(jing)及健康危機，

雖(sui)然采(cai)取一系列政(zheng)策，大(da)力(li)推動煤(mei)炭清潔利用與(yu)發(fa)展清潔能源(yuan)，但(dan)由于我國燃煤發(fa)電的(de)(de)基數較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)(de)主要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)放強度(du)的(de)(de)主要(yao)措施就是(shi)制(zhi)定和實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器作(zuo)為燃煤電廠污染物控(kong)制的精(jing)處理技術設備，其處理對象(xiang)為含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)(qi)，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣(qi)(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文介紹4種(zhong)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)果等方面(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)目前(qian)的(de)(de)濕除(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)(de)選(xuan)取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據陽極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)(de)不(bu)(bu)同，主(zhu)要分為(wei)(wei)不(bu)(bu)銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水膜(mo)的(de)(de)形成(cheng)(cheng)原理)不(bu)(bu)同，分為(wei)(wei)水膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴淋(lin)，靠(kao)煙(yan)氣中(zhong)的(de)(de)水汽在(zai)陽極(ji)(ji)表面自(zi)凝結實(shi)現(xian)在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通(tong)過(guo)噴淋(lin)水在(zai)陽極(ji)(ji)表面形成(cheng)(cheng)水膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器性能對(dui)(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器20世(shi)紀(ji)90年代，為應對(dui)(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)對(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的(de)要求，日(ri)本(ben)三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器，用于燃煤電廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)廠(chang)安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)。目前我國(guo)通(tong)(tong)過(guo)引進技術(shu)并優(you)化設計，已掌握其(qi)核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的技術(shu)特點如(ru)下：1)大多采(cai)用臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除效率(lv)。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架(jia)式(shi)結構，通(tong)(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在殼體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運行電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫(tuo)(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在較高的煙氣(qi)(qi)溫度(du)下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽極板一般(ban)高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要形(xing)成(cheng)均勻的(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極板的(de)設(she)(she)計、制(zhi)造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)要求(qiu)(qiu)，更換時難度較大。2)極板材質多采用(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效，造(zao)成(cheng)極板腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至喪失除(chu)塵效率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)(yong)在(zai)線單線連(lian)續噴(pen)淋工藝，需要設(she)(she)置專門的(de)水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統(tong)，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)對于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大，對噴(pen)嘴(zui)性(xing)能要求(qiu)(qiu)更高。根據各企業(ye)發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，金(jin)屬(shu)(shu)電極濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐(tang)黃島(dao)電廠670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)極板濕式(shi)電除(chu)塵器(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(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)技術(shu)特點(dian)如下：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)重量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)極組(zu)(zu)件(jian)采(cai)(cai)用(yong)工廠成型(xing)，實現整體模塊(kuai)(kuai)化(hua)，有(you)利于保證(zheng)安(an)裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器運行(xing)時，收(shou)集(ji)(ji)下來的(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)很強的(de)(de)疏(shu)水(shui)性，能有(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)(chen)淀極壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流(liu)至下部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極管上(shang)(shang)部(bu)設置(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器分為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間斷沖(chong)洗時，控制(zhi)系統自(zi)動(dong)停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流(liu)速后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下長期(qi)使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度較高(gao)(gao)時對(dui)陽極板壽命(ming)(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)質量(liang)(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原材料(liao)性能有(you)關。3)如果(guo)出(chu)現部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模塊(kuai)(kuai)更換，將大大增加維護(hu)費(fei)用(yong)和難度。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極濕式(shi)電除(chu)塵器20世(shi)紀90年代末(mo)，俄亥俄州(zhou)立(li)大(da)學提出了(le)柔性電極濕式(shi)電除塵技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大(da)學共同研究(jiu)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(you)山東大(da)學和國電環保院共(gong)同研(yan)(yan)發(fa)，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的研(yan)(yan)究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組(zu)中完(wan)成工(gong)業(ye)化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優(you)良的柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物通過潤濕使其導電(dian)，可以形(xing)成水膜(mo)，并靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣分離(li)，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織物材料作為(wei)收塵極布置成方形(xing)孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道流過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)(you)利于(yu)表(biao)面形(xing)成均勻水膜，利用(yong)(yong)從煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極部件(jian)可組(zu)(zu)(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維護(hu)和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)，對(dui)陽(yang)極壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒蝕(shi)，使用(yong)(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布的(de)(de)(de)張緊程(cheng)度(du)和(he)浸水后發生的(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響實(shi)際的(de)(de)(de)極間距，進而影響到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)有(you)(you)限公司300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)(you)限公司一(yi)期(qi)600MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)采用(yong)(yong)了(le)柔(rou)性(xing)電(dian)極濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑流濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑流濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北京華(hua)能(neng)(neng)達(da)公司自主(zhu)(zhu)研(yan)發(fa)的(de)具(ju)有(you)自主(zhu)(zhu)知識(shi)產權(quan)的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術。與上述濕式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布(bu)置是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直于氣(qi)(qi)流方向，使(shi)電(dian)場力(li)(li)(li)與引風力(li)(li)(li)的(de)方向在同(tong)一水平(ping)線上，粉(fen)塵(chen)顆粒在引風力(li)(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)(xia)，在新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝置主(zhu)(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置、陰(yin)極(ji)(ji)裝置、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供(gong)電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)與煙(yan)氣(qi)(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯(lv)離(li)子和硫化物的(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特性(xing)，使(shi)用(yong)壽命能(neng)(neng)夠達(da)到30年(nian)。2)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率達(da)到98%以上，其幾乎全(quan)通透的(de)結構大大降低了徑流式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且(qie)和普通的(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積下(xia)(xia)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的集(ji)塵面積，相當于普通(tong)(tong)陽(yang)極(ji)板的20倍。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下部(bu)設立獨(du)立的清洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的污水(shui)(shui)通(tong)(tong)過排水(shui)(shui)泵和(he)排污管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在工程運行(xing)中，利用(yong)壓差(cha)監測(ce)，實現在線(xian)噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在的問題如下：1)由于接觸煙氣的部(bu)件(jian)全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本投入較高(gao)。