海南濕式電除塵器

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)新世紀(ji)，隨著我國經(jing)濟的(de)高速發展(zhan)，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷增長(chang)。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行(xing)業節能環保信(xin)息》推算，2015年，我國新增火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設計(ji)總院預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)容量(liang)將(jiang)達到(dao)12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量(liang)約為3億(yi)kW。火電(dian)廠(chang)的快速(su)發展(zhan)導(dao)致(zhi)了(le)大氣環境(jing)的污染并引(yin)發了(le)公共環境(jing)及健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政策(ce)，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔利用與(yu)發(fa)展清潔能源(yuan)，但由(you)于(yu)我國燃(ran)煤發(fa)電(dian)的(de)(de)(de)基數較大，火電(dian)廠仍將(jiang)是(shi)(shi)大氣污染物的(de)(de)(de)主要(yao)排(pai)(pai)放源(yuan)之(zhi)一，而降(jiang)低(di)排(pai)(pai)放強度的(de)(de)(de)主要(yao)措(cuo)施就是(shi)(shi)制定和實施更(geng)加嚴(yan)格的(de)(de)(de)排(pai)(pai)放標準。

同時濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)(dian)廠污(wu)染(ran)物控(kong)(kong)制(zhi)的精處理(li)(li)技(ji)術(shu)設(she)備(bei)，其(qi)處理(li)(li)對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去(qu)除(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文介紹4種濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器技(ji)術(shu)，并從性能(neng)、可靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)果等方(fang)面進行比較(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(zai)(zai)(zai)目前(qian)的濕除技(ji)術中，主要差別在(zai)(zai)(zai)于陽極板材質的選取(qu)及清(qing)灰(hui)技(ji)術。根據(ju)陽極材質的不同，主要分(fen)為不銹鋼濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)、導電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器(qi);根據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)術(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的形(xing)成原理)不同，分(fen)為水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術和(he)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗(xi)清(qing)灰(hui)技(ji)術，前(qian)者為間斷噴淋，靠煙氣中的水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽極表面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為通(tong)過(guo)噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽極表面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應對地方環保(bao)法規(gui)提出的對煙塵(chen)排放控制(zhi)的要求(qiu)，日本三菱公司(si)研發并建成濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)的煙塵(chen)治理(li)。

2006年(nian)，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)(chu)控制(zhi)要求，在(zai)(zai)(zai)(zai)燃(ran)煤電廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵器。目前(qian)我國通過引進技(ji)術(shu)并優化(hua)設計，已掌握(wo)其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵器的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平方(fang)(fang)向進出(chu)(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)粉塵，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平行于氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通過懸(xuan)掛梁固定于殼體中，電暈(yun)電極(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構(gou)，通過吊(diao)(diao)桿(gan)吊(diao)(diao)掛在(zai)(zai)(zai)(zai)殼體中。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)由于陰(yin)陽(yang)極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有保(bao)證(zheng)，故電場穩定性好，運(yun)行電壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫硫(liu)系統出(chu)(chu)現故障(zhang)時，可以(yi)在(zai)(zai)(zai)(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般(ban)高度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)設計、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)(yan)格的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換時(shi)難(nan)度(du)較大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出(chu)現(xian)失效，造成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)(yan)重，甚至喪(sang)失除(chu)塵效率。3)清灰方式(shi)采用(yong)在線單線連續(xu)噴(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)(yao)設置專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后(hou)循環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)較大，對噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)更高。根據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)監測報(bao)告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了(le)金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)除(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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有重量(liang)輕、比強度高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組件采(cai)用(yong)(yong)工(gong)廠成型(xing)，實現(xian)(xian)整(zheng)體模塊化，有利于保(bao)證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)液滴(di)在沉(chen)淀極表面形成液膜，由(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有很強的(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能有效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液槽(cao)(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極管上(shang)部(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進行間斷(duan)沖洗(xi)時(shi)，控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行，沖洗(xi)結束(shu)后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水(shui)量(liang)較小，集(ji)液槽(cao)(cao)中的(de)(de)收(shou)集(ji)液可返(fan)回脫硫塔(ta)內(nei)循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在高溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)對(dui)陽極板壽(shou)命有影響，嚴重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命在10～15年左右(you)，與產品(pin)的(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)(zhi)作(zuo)產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材(cai)料(liao)性(xing)能有關。3)如果出現(xian)(xian)部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整(zheng)個模塊更(geng)換，將大大增(zeng)加(jia)維護費(fei)用(yong)(yong)和難度。根(gen)據各(ge)企(qi)業發(fa)布(bu)的(de)(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上(shang)海石洞口300MW機組、蒙(meng)西(xi)300MW機組、白楊(yang)河兩臺300MW機組等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵器20世紀(ji)90年代(dai)末，俄亥俄州立(li)大學提出了(le)柔性電極(ji)濕式電除塵技(ji)術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和(he)俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立(li)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，我國早由山東大學和國(guo)電環保(bao)院共同研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物用(yong)于濕式除塵器的(de)研究工作，并于2012年在(zai)益陽(yang)300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官(guan)網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的(de)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物通過(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電，可以形成(cheng)水(shui)膜，并靠重力(li)自流向下與煙氣分(fen)離，柔(rou)(rou)(rou)性(xing)織物材料作(zuo)為(wei)收塵極布置成(cheng)方(fang)形孔(kong)道(dao)(立式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器的(de)技術(shu)特點如下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)陽有重量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能(neng)(neng)好(hao)的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有利于(yu)(yu)表(biao)(biao)面形(xing)成均勻水膜，利用從煙(yan)氣中(zhong)收集(ji)的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖(chong)洗水量(liang)小。3)陽極部件可組裝拆卸，有利于(yu)(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更換(huan)。(2)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽極不耐高溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度較(jiao)(jiao)高時，對陽極壽命有影響(xiang)，嚴(yan)重時可能(neng)(neng)燒(shao)蝕，使(shi)用壽命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)(jiao)大(da)，陽極布(bu)的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水后(hou)發(fa)(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極間距，進而(er)影響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流速較(jiao)(jiao)高，產生氣流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶膠脫除率低。性(xing)(xing)能(neng)(neng)結果表(biao)(biao)明：粉(fen)塵去除率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽發(fa)(fa)電(dian)(dian)有限公司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化(hua)有限公司一期600MW機(ji)組采用了(le)柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北(bei)京華能達公司(si)自主(zhu)研發的(de)具有(you)自主(zhu)知識(shi)產權的(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)同，該(gai)結構布(bu)置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)與(yu)引風(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同一水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)的(de)共(gong)同作用下，在(zai)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完(wan)成捕(bu)集。裝置主(zhu)要(yao)由(you)殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋(lin)系統(tong)、熱(re)風(feng)(feng)(feng)系統(tong)和(he)(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材(cai)質，具有(you)強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯離子和(he)(he)硫化物的(de)應力(li)(li)(li)(li)腐蝕)等特性(xing)，使用壽命能夠達到(dao)30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)結構大大降低(di)了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)(li)(li)(li)，并且和(he)(he)普(pu)通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有(you)的集塵面積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽(yang)極板(ban)的20倍(bei)。3)陽(yang)極系統(tong)采用旋轉電極設(she)計，在旋轉電極下部(bu)設(she)立(li)獨(du)立(li)的清洗(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)噴嘴在旋轉電極內部(bu)向外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污(wu)管道送入(ru)(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程(cheng)運(yun)行中，利用壓(ya)差監(jian)測，實現在線噴淋，無水(shui)循(xun)環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在的問題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的部(bu)件全(quan)部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投(tou)入(ru)(ru)較高(gao)。