海北濕式電除塵器

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(ru)新(xin)世紀，隨著我國經(jing)濟的高(gao)速發展，火電裝機容量仍在不斷(duan)增長(chang)。按(an)中電聯《電力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我國新(xin)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，到(dao)2020年，火(huo)電裝(zhuang)機容(rong)量將(jiang)達(da)到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量約(yue)為3億kW。火(huo)電廠的快速(su)發展導致了大(da)氣環境的污染并引(yin)發了公共環境及健(jian)康危(wei)機，

雖然采取(qu)一系列政策，大力推動煤炭清潔利用(yong)與發(fa)展清潔能(neng)源，但(dan)由于我國燃(ran)煤發(fa)電的(de)基數較(jiao)大(da)，火電廠仍(reng)將是大(da)氣污染(ran)物(wu)的(de)主要(yao)排放源之一，而(er)降低排放強(qiang)度的(de)主要(yao)措施就是制定(ding)和實(shi)施更加嚴(yan)格的(de)排放標準。

同時濕(shi)式電除塵器作為燃煤電廠污染物控制的(de)精處理(li)技術設備，其處理(li)對象為含大(da)量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要(yao)去(qu)除粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)排放(fang)，本文介紹4種濕(shi)式電除塵器技術，并從性能、可靠性及(ji)除塵效果等(deng)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)(zai)目前的濕(shi)(shi)除(chu)(chu)技(ji)(ji)術中，主(zhu)要差別在(zai)(zai)于陽(yang)極板(ban)材(cai)質的選取及清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術。根(gen)據陽(yang)極材(cai)質的不同，主(zhu)要分為(wei)(wei)(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、導(dao)電玻璃鋼電極濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、柔性(xing)電極濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi);根(gen)據清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)膜的形成原理)不同，分為(wei)(wei)(wei)水(shui)膜自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術和水(shui)膜沖洗(xi)清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術，前者為(wei)(wei)(wei)間(jian)斷噴淋，靠煙氣中的水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極表面自(zi)凝結(jie)實(shi)現在(zai)(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極表面形成水(shui)膜清灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對地方環保法(fa)規(gui)提(ti)出的(de)(de)對煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)排放控制(zhi)的(de)(de)要求，日(ri)本(ben)三菱(ling)公(gong)司研發(fa)并建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器，用(yong)于燃煤(mei)電(dian)(dian)廠的(de)(de)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控(kong)制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安(an)(an)裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。目前我國通過(guo)引進技(ji)(ji)術(shu)(shu)并優化(hua)設計，已掌握(wo)其(qi)核心技(ji)(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的技(ji)(ji)術(shu)(shu)特(te)點如下：1)大多采用臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣(qi)流沿水(shui)平(ping)方向進出，煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)(jiao)低(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效控(kong)制氣(qi)流帶(dai)出粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)效率。2)陰陽極均平(ping)行于氣(qi)流方向布置，金(jin)(jin)屬(shu)極板采用懸(xuan)掛(gua)方式(shi)(shi)，極板通過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采用框架(jia)式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這種安(an)(an)裝方式(shi)(shi)由(you)于陰陽極不易變形，極間(jian)距(ju)有(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運(yun)行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出現(xian)故障(zhang)時，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)(jiao)高的煙(yan)氣(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕(shi)式電除(chu)塵器存在的(de)問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一(yi)般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻(yun)的水(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的設計、制造(zao)、安(an)裝及維護(hu)(hu)有嚴格的要(yao)求，更(geng)換(huan)時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)材質多(duo)采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一(yi)旦(dan)水(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方(fang)式采用(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋(lin)工(gong)藝(yi)，需(xu)要(yao)設置專門的水(shui)處理(li)系(xi)統(tong)，噴(pen)淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶(rong)液中和(he)后循環使用(yong)，這種清灰方(fang)式對(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消(xiao)耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高(gao)。根(gen)據各企業(ye)發布的環境監測報(bao)告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了金屬(shu)極(ji)板(ban)濕(shi)式電(dian)(dian)除(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)(ju)有(you)重量輕、比強(qiang)度高、耐腐蝕(shi)等(deng)(deng)特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采用(yong)工廠(chang)成(cheng)(cheng)型，實現整體模塊化，有(you)利于保證安(an)裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行時，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面(mian)形成(cheng)(cheng)液膜(mo)，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流(liu)至下(xia)部集(ji)液槽(cao)。4)為防(fang)止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管上(shang)部設置一(yi)層間(jian)斷(duan)噴(pen)淋裝置，將濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進(jin)行間(jian)斷(duan)沖洗(xi)(xi)時，控制系統自(zi)動停掉其中(zhong)一(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗(xi)(xi)結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場。由(you)于耗水量較小，集(ji)液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)液可(ke)返回脫(tuo)(tuo)硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)高溫下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高時對陽極(ji)(ji)板壽(shou)命有(you)影響，嚴重時可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)質量及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如果出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)(ge)模塊更換(huan)，將大大增加維護(hu)費用(yong)和難度。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海(hai)石(shi)洞(dong)口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)(tai)300MW機組(zu)等(deng)(deng)都(dou)采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大(da)學提出了柔性電極濕式電除(chu)塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立大學(xue)共同研(yan)究(jiu)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，我國早由山(shan)東大學和國電環保院共同研發(fa)，開始了(le)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物(wu)(wu)通過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力(li)自流(liu)向下與煙氣(qi)(qi)分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物(wu)(wu)材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成方形孔道(立式布置(zhi))，煙氣(qi)(qi)沿(yan)孔道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的(de)技術特(te)點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重量輕、防(fang)腐性能好的(de)特(te)(te)點(dian)。2)柔性絕(jue)緣(yuan)疏水纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)結構特(te)(te)性，有(you)(you)利(li)于(yu)表面形成均(jun)勻水膜，利(li)用(yong)(yong)從(cong)煙氣中收(shou)集的(de)酸液(ye)帶出灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)于(yu)后期的(de)維(wei)(wei)護和更(geng)換。(2)柔性濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)問題如下：1)柔性陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙氣溫度較高時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒(shao)蝕，使用(yong)(yong)壽命6年左右。2)柔性纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)伸縮率較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)張緊(jin)程度和浸(jin)水后發生的(de)伸縮都(dou)會影響(xiang)實際(ji)的(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而(er)影響(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)穩定性、電(dian)壓的(de)正常運行(xing)。3)煙氣流(liu)速較高，產生氣流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)率低。性能結果(guo)表明：粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)(you)限公(gong)司(si)一(yi)期600MW機(ji)組(zu)采用(yong)(yong)了(le)柔性電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器是北(bei)京(jing)華能達公司自主(zhu)研發(fa)的(de)具有自主(zhu)知識產權的(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與上(shang)(shang)述(shu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結(jie)構不(bu)同，該結(jie)構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方向，使電(dian)(dian)場力與引風(feng)力的(de)方向在(zai)同一水(shui)平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力與電(dian)(dian)場力的(de)共同作用(yong)下，在(zai)新(xin)型陽(yang)極板(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由(you)殼體、分布板(ban)、陽(yang)極裝(zhuang)置、陰極裝(zhuang)置、噴淋系(xi)統(tong)(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下：1)與煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)材質，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯(lv)離子和(he)硫(liu)化物的(de)應力腐蝕(shi))等特(te)性(xing)，使用(yong)壽命能夠達到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)極板(ban)的(de)通孔率達到(dao)98%以上(shang)(shang)，其幾(ji)乎全通透的(de)結(jie)構大大降低(di)了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)運行阻力，并且和(he)普通的(de)陽(yang)極板(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體積下新(xin)型陽(yang)極板(ban)具有的(de)(de)集塵面積(ji)，相(xiang)當于普通陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)(yong)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清洗室，由(you)高(gao)壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向(xiang)外(wai)沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后(hou)的(de)(de)污水(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)泵和(he)排(pai)污管道送入脫硫塔補(bu)水(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利用(yong)(yong)壓差監(jian)測，實(shi)現(xian)在(zai)線噴淋，無水(shui)循環(huan)系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。