固原濕式電除塵器

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(ji)，隨著我國經濟的(de)高速(su)發展，火電(dian)裝機容量(liang)仍在(zai)不斷增長(chang)。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我國新(xin)增火電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規劃(hua)設計總院預(yu)測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機容量將達(da)到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火(huo)電廠的快速發(fa)展導致(zhi)了大(da)氣環境(jing)的污染并(bing)引發(fa)了公共(gong)環境(jing)及健康危機，

雖然采(cai)取一系列政策，大力推動煤炭清(qing)潔利用與(yu)發(fa)展(zhan)清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電(dian)的基數較大，火電(dian)廠仍將是大氣(qi)污染物的主要排放源(yuan)之一，而降(jiang)低排放強度(du)的主要措施就是制定和(he)實施更加嚴格的排放標準(zhun)。

同(tong)時濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)作為燃煤電廠污染物控制(zhi)的精處理技(ji)術(shu)(shu)設備，其處理對象為含(han)大量(liang)游離水的飽(bao)和濕煙(yan)氣，主要去除(chu)粉(fen)塵(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體(ti)，并可有(you)效(xiao)(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文(wen)介紹4種濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)技(ji)術(shu)(shu)，并從性能、可靠性及(ji)除(chu)塵效(xiao)(xiao)果等方面進行比較。

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)濕除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)(zhong)，主要差別(bie)在(zai)于陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)(yang)(yang)極(ji)材質(zhi)的(de)不同(tong)，主要分為不銹(xiu)鋼(gang)濕式電除(chu)塵器(qi)(qi)、導(dao)電玻璃鋼(gang)電極(ji)濕式電除(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電極(ji)濕式電除(chu)塵器(qi)(qi);根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成(cheng)原理)不同(tong)，分為水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表面自(zi)凝(ning)結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為通過(guo)噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表面形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地方環保法規提出的對煙(yan)塵(chen)排放控制的要求，日(ri)本三菱公司研發并建成(cheng)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)的煙(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。目(mu)前(qian)我國(guo)通(tong)過(guo)(guo)引進技術(shu)并優化設計，已掌握其核(he)心技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)大多(duo)采用臥式(shi)布置(zhi)，氣流(liu)(liu)(liu)沿(yan)水平(ping)方向進出(chu)，煙氣流(liu)(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶(rong)膠(jiao)脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)(chu)效率。2)陰陽(yang)極(ji)均平(ping)行于(yu)氣流(liu)(liu)(liu)方向布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板采用懸掛方式(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)(guo)懸掛梁固定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用框(kuang)架式(shi)結構(gou)，通(tong)過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體(ti)中(zhong)。這(zhe)種安裝方式(shi)由(you)于(yu)陰陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定性(xing)好，運(yun)行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)(wen)，脫(tuo)(tuo)硫系統(tong)出(chu)現故障時(shi)，可(ke)以在(zai)(zai)較高的(de)煙氣溫(wen)(wen)度(du)下(xia)(xia)運(yun)行。

(2)金(jin)屬(shu)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的(de)問題(ti)如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻的水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的設計、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴(yan)格的要(yao)(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采(cai)用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護出現失效(xiao)，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至喪失除(chu)(chu)塵效(xiao)率。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)采(cai)用在(zai)線單線連續噴淋工藝，需要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和(he)后循(xun)環使用，這種清灰(hui)方(fang)式(shi)對于水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿(jian)的消耗較大，對噴嘴性(xing)能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根據各(ge)企業(ye)發(fa)布的環境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興(xing)三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)(hua)國(guo)華(hua)(hua)舟(zhou)山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都(dou)采(cai)用了(le)金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。

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)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)(te)點如(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)(you)(you)重量(liang)輕、比強度(du)高、耐腐蝕(shi)等特(te)(te)性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)極組件(jian)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整體(ti)模塊化，有(you)(you)(you)(you)利于保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極表面形(xing)成液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)(you)(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能有(you)(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)石膏(gao)(gao)對沉(chen)淀極壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重力自(zi)流(liu)至下(xia)部集液(ye)(ye)槽。4)為(wei)(wei)防止(zhi)少量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極管上(shang)(shang)部設置一層(ceng)間斷噴(pen)淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)(wei)多(duo)個(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統(tong)自(zi)動停掉其中一個(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖(chong)洗結(jie)束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于耗水量(liang)較小(xiao)，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環(huan)(huan)使用(yong)(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能。2)一般FRP不(bu)能在(zai)(zai)(zai)高溫下(xia)長期使用(yong)(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較高時(shi)(shi)對陽極板(ban)壽命有(you)(you)(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制(zhi)作產品所用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性(xing)(xing)能有(you)(you)(you)(you)關。3)如(ru)(ru)果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)(ge)(ge)模塊更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)(yong)和(he)難(nan)度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)(huan)境監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上(shang)(shang)海(hai)石洞口300MW機組、蒙西(xi)300MW機組、白楊河(he)兩臺(tai)300MW機組等都(dou)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)技術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學(xue)共同(tong)研究制(zhi)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)山東大學和國電環(huan)保院共同研發，開始了柔性絕(jue)緣疏水纖維(wei)織物用(yong)于濕(shi)式除(chu)塵(chen)器的研究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以(yi)形成水膜，并靠重力自流向(xiang)下與煙(yan)氣分(fen)離，柔性(xing)織(zhi)物材料作為收塵(chen)極布(bu)置(zhi)成方(fang)形孔道(dao)(立式布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過。(1)柔性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的技術特(te)點(dian)如(ru)下：1)柔性(xing)陽有重(zhong)量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維本身的(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有利(li)于(yu)表面(mian)形(xing)成均勻水膜，利(li)用(yong)從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)中收集的(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗水量(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有利(li)于(yu)后(hou)期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)，對陽極(ji)(ji)壽命(ming)有影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒蝕(shi)，使用(yong)壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)伸縮率(lv)(lv)(lv)較(jiao)大，陽極(ji)(ji)布的(de)張緊程度和浸水后(hou)發(fa)生的(de)伸縮都會(hui)影響(xiang)實際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)(qi)(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明(ming)：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)益陽發(fa)電(dian)有限公司300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一體化(hua)有限公司一期600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)是北京華能達(da)公司(si)自主(zhu)(zhu)研(yan)發的(de)(de)具有(you)自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)塵技(ji)術(shu)。與(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布(bu)置是將(jiang)收塵陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)方向在同(tong)一(yi)水平線上(shang)(shang)，粉塵顆粒在引風力(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)(cheng)捕(bu)集(ji)。裝置主(zhu)(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系(xi)統(tong)(tong)、熱風系(xi)統(tong)(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成(cheng)(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙(yan)氣接觸部(bu)(bu)位(wei)全部(bu)(bu)采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和硫化物的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)壽(shou)命能夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通透(tou)的(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且(qie)和普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積下(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)集塵面積，相當于普通陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)(ji)系統(tong)采用(yong)旋轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)下部(bu)(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)(xi)室，由(you)(you)高壓噴嘴(zui)在(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)內部(bu)(bu)向(xiang)外沖洗(xi)(xi)網板(ban)，清洗(xi)(xi)網板(ban)后的(de)污(wu)(wu)水通過排水泵和排污(wu)(wu)管道(dao)送(song)入脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓差監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水循環(huan)系統(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)(zai)的(de)問題如下：1)由(you)(you)于接觸煙(yan)氣的(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成本投(tou)入較高。