哈爾濱濕式電除塵器

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(jin)入新(xin)世紀，隨著我(wo)國(guo)經濟的高速(su)發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保(bao)信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約(yue)0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃設計總院(yuan)預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)容量約(yue)為3億kW。火電廠的(de)快(kuai)速發(fa)展導致了大氣環境的(de)污染并引發(fa)了公共環境及健康危機(ji)(ji)(ji)，

雖然采(cai)取(qu)一系列政策，大力推動(dong)煤炭清潔利(li)用與發(fa)展清潔能(neng)源，但由于我(wo)國燃煤發(fa)電的基(ji)數(shu)較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣污(wu)染物的主(zhu)要(yao)排放(fang)源之一，而降(jiang)低(di)排放(fang)強度的主(zhu)要(yao)措(cuo)施就是制(zhi)定(ding)和(he)實施更加嚴格的排放(fang)標準(zhun)。

同時濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)作為燃煤電(dian)廠污(wu)染物控制(zhi)的精處(chu)(chu)理(li)技術設備，其處(chu)(chu)理(li)對象為含(han)大量游離(li)水(shui)的飽和濕煙氣(qi)(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)(qi)體，并可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)技術，并從性(xing)能、可(ke)靠(kao)性(xing)及除(chu)塵(chen)效果等方面(mian)進行比較(jiao)。

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。在目前的(de)(de)(de)(de)濕(shi)(shi)除(chu)(chu)技術(shu)(shu)中，主(zhu)要差(cha)別在于陽極(ji)板材(cai)質的(de)(de)(de)(de)選取(qu)及清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根(gen)據陽極(ji)材(cai)質的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi);根(gen)據清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水膜的(de)(de)(de)(de)形(xing)成原理)不(bu)同(tong)，分為水膜自清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水膜沖(chong)洗清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前者為間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)(de)(de)(de)水汽在陽極(ji)表面(mian)自凝結實現在線清(qing)灰(hui)，后者為通過(guo)噴淋(lin)水在陽極(ji)表面(mian)形(xing)成水膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)20世(shi)紀90年代，為應對地(di)方環保(bao)法規提出(chu)的對煙塵排放控制的要(yao)求，日本(ben)三菱公(gong)司研(yan)發并(bing)建成(cheng)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)，用于(yu)燃(ran)煤電(dian)廠的煙塵治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器。目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)通過(guo)引(yin)進技(ji)術并優化(hua)設計，已(yi)掌握其核(he)心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點(dian)如(ru)下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流沿水(shui)平方向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除效率。2)陰(yin)(yin)陽極(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流方向布置，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用(yong)懸掛(gua)(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)懸掛(gua)(gua)(gua)梁(liang)固定(ding)于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)(gua)(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于(yu)陰(yin)(yin)陽極(ji)(ji)不(bu)易變(bian)形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現(xian)故障時，可(ke)以(yi)在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高度在(zai)(zai)8～10m左(zuo)右(you)，要(yao)(yao)(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)，更換時難度較大(da)(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)膜保護以防腐蝕，一旦(dan)水(shui)膜保護出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪(sang)失除(chu)塵效率。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)采(cai)用(yong)在(zai)(zai)線單線連續(xu)噴(pen)淋工藝，需要(yao)(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后(hou)循(xun)環使用(yong)，這種清灰(hui)方式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)(yao)求(qiu)更高。根(gen)據各企業(ye)發布的(de)環境監測報告(gao)顯示，金屬(shu)(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了金屬(shu)(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)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)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特(te)(te)點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有重(zhong)量輕、比強(qiang)(qiang)度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現整體(ti)模(mo)塊(kuai)化，有利于(yu)保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有很(hen)強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效(xiao)阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)(wei)防(fang)止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)管上部設置(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行間斷沖(chong)洗(xi)(xi)時(shi)(shi)，控制(zhi)(zhi)系統(tong)自動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運行，沖(chong)洗(xi)(xi)結束(shu)后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗水量較小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao)(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命有影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)質量及制(zhi)(zhi)作產(chan)品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有關。3)如果出現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換(huan)，將(jiang)大(da)大(da)增(zeng)加維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)和難(nan)度(du)(du)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采用(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立大(da)學提出(chu)了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立(li)大學(xue)共同研究(jiu)制作出(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，我國早由山東大學和國(guo)電(dian)環保院(yuan)共同研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物(wu)用于(yu)濕式(shi)除塵器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物通(tong)過潤濕使其導電，可(ke)以形成水膜，并(bing)靠(kao)重力自(zi)流(liu)向下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)(xing)織物材料作為收塵(chen)極(ji)布(bu)置成方形孔道(立(li)式布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過。(1)柔性(xing)(xing)濕式電除塵(chen)器的技術特點如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕(qing)、防腐(fu)性能好的(de)特點。2)柔性絕緣疏水纖維本身的(de)結(jie)構特性，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成(cheng)均勻水膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶(dai)出灰，實現(xian)自清灰，沖洗(xi)水量小。3)陽極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)后期的(de)維護和(he)更換。(2)柔性濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下：1)柔性陽極(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高時(shi)，對陽極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可(ke)能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔性纖維織(zhi)物(wu)的(de)伸縮率(lv)較(jiao)大，陽極(ji)布的(de)張(zhang)緊程度和(he)浸水后發(fa)生的(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)極(ji)間距，進(jin)而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)穩定性、電(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產(chan)生氣(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率(lv)低。性能結(jie)果表明：粉塵(chen)去除率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有(you)(you)限公司一(yi)期600MW機組(zu)采用(yong)了(le)柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)(shi)北(bei)京華能達公司自(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)(de)具有自(zi)主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)(yu)上述濕式(shi)靜(jing)電除塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)(gou)不同，該結構(gou)(gou)布置(zhi)是(shi)(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流方(fang)向，使電場力(li)與(yu)(yu)引(yin)風(feng)(feng)力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在同一水平線(xian)上，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風(feng)(feng)力(li)與(yu)(yu)電場力(li)的(de)(de)(de)共同作用下(xia)，在新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上完(wan)成捕集。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要(yao)由(you)殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風(feng)(feng)系統和供電電源等(deng)組成。(1)徑(jing)(jing)流濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點如(ru)下(xia)：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣接觸部位全部采(cai)用2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其(qi)(qi)對氯離子和硫(liu)化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等(deng)特(te)性，使用壽命(ming)能夠達到(dao)(dao)30年(nian)。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔率達到(dao)(dao)98%以上，其(qi)(qi)幾乎(hu)全通(tong)(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大大降低(di)了徑(jing)(jing)流式(shi)濕式(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并且和普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體積下(xia)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具有的(de)(de)集塵(chen)面積，相當于(yu)普(pu)通(tong)陽極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系統采(cai)用旋轉電(dian)極設計，在(zai)(zai)旋轉電(dian)極下部設立獨立的(de)(de)清(qing)洗室，由高(gao)壓噴嘴(zui)在(zai)(zai)旋轉電(dian)極內部向外沖洗網(wang)板(ban)，清(qing)洗網(wang)板(ban)后的(de)(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管道(dao)送入(ru)脫(tuo)硫(liu)塔補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓差監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)循(xun)環系統，故耗(hao)(hao)水(shui)、耗(hao)(hao)電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部件全部采(cai)用2205雙相不銹(xiu)鋼，前期(qi)成本投入(ru)較高(gao)。