海西濕式電除塵器

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)言進(jin)入新世紀，隨著我國(guo)經濟的高(gao)速發展，火(huo)(huo)電裝機(ji)容(rong)量仍在(zai)不斷(duan)增(zeng)長。按中(zhong)電聯《電力行業節(jie)能(neng)環保信息》推算，2015年，我國(guo)新增(zeng)火(huo)(huo)電裝機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電力規劃設計總院(yuan)預(yu)測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機容量(liang)將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為(wei)3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發(fa)展導致了大氣(qi)環(huan)境的(de)污染并引發(fa)了公共環(huan)境及健康危(wei)機，

雖然采(cai)取一系列政策，大力(li)推(tui)動煤(mei)炭清潔利用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發電的(de)基數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的(de)主(zhu)要(yao)(yao)排(pai)放源(yuan)之一(yi)，而降低排(pai)放強度的(de)主(zhu)要(yao)(yao)措施就(jiu)是制定和(he)實(shi)施更(geng)加嚴格(ge)的(de)排(pai)放標準。

同時(shi)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器作為燃煤(mei)電(dian)廠污(wu)染物控制(zhi)的精(jing)處理技術設備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要(yao)去除粉塵(chen)(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可(ke)有效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文介(jie)紹4種濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器技術，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵(chen)(chen)效(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。在目前的(de)(de)濕(shi)除技術(shu)中，主要(yao)差(cha)別在于陽(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)技術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)(de)不(bu)同，主要(yao)分(fen)(fen)為不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi);根據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(即(ji)水(shui)膜(mo)(mo)的(de)(de)形成原理)不(bu)同，分(fen)(fen)為水(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)，前者為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)(de)水(shui)汽在陽(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)，后者為通過噴淋(lin)水(shui)在陽(yang)極(ji)(ji)表面形成水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能對比(bi)3.1、金屬電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀(ji)90年代，為應對地方環保法規(gui)提(ti)出的對煙塵(chen)(chen)排放控(kong)制的要求，日本三菱公司研發(fa)并建成(cheng)濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤(mei)電廠的煙塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制要(yao)求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我國通過(guo)引進技術(shu)并優化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的技術(shu)特點如下(xia)：1)大多(duo)采用(yong)臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣流(liu)沿水平方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣流(liu)速(su)(su)較低(流(liu)速(su)(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)效率(lv)。2)陰陽極(ji)均(jun)平行于(yu)氣流(liu)方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)(shi)結(jie)構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距(ju)有(you)保(bao)證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)(yun)行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)(tuo)硫系(xi)統出(chu)現故障(zhang)時(shi)，可以在(zai)(zai)較高的煙(yan)氣溫(wen)度下(xia)運(yun)(yun)行。

(2)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)板一般(ban)高度(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形成均勻(yun)的(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)板的(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)(yan)格的(de)要(yao)(yao)(yao)求，更換時難度(du)較大(da)。2)極(ji)板材質多(duo)采用(yong)316L，需要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)膜保護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)板腐蝕嚴(yan)(yan)重(zhong)，甚至喪(sang)失除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)采用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需要(yao)(yao)(yao)設(she)置(zhi)專門的(de)水(shui)(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循環使(shi)用(yong)，這種清灰(hui)方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)(yao)求更高。根據各企業發布的(de)環境(jing)監測(ce)報告顯示，金屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島(dao)電廠670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)了金屬極(ji)板濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(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(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有重量輕(qing)、比(bi)強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實現整體(ti)模塊化，有利(li)于(yu)(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行時，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)液滴在沉淀極(ji)(ji)表面形成液膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有很強的(de)(de)疏水(shui)(shui)性，能有效(xiao)阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)(shi)膏(gao)對沉淀極(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下(xia)部集(ji)(ji)液槽。4)為防(fang)止(zhi)少(shao)量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在沉淀極(ji)(ji)管上(shang)部設(she)置(zhi)一(yi)層(ceng)間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為多個電(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷沖洗時，控制系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)場(chang)降(jiang)壓運行，沖洗結束(shu)后(hou)(hou)開啟該(gai)電(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水(shui)(shui)量較(jiao)小，集(ji)(ji)液槽中的(de)(de)收集(ji)(ji)液可返回(hui)脫(tuo)(tuo)硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在的(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)煙(yan)氣流速在2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流速后(hou)(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一(yi)般FRP不能在高(gao)溫(wen)下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時對陽(yang)極(ji)(ji)板壽命有影響，嚴重時可能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)質量及制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材(cai)料(liao)性能有關。3)如果(guo)出現部分導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整個模塊更(geng)換，將大大增(zeng)加(jia)維護(hu)費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)(shi)洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電極濕(shi)式電除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共(gong)同研究制作(zuo)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(xue)和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于(yu)(yu)濕式除塵器的研(yan)究工作(zuo)，并(bing)于(yu)(yu)2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關(guan)資(zi)料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物通過潤濕(shi)使其導電，可(ke)以形(xing)成水膜，并靠重力(li)自流向下與煙氣(qi)分(fen)離，柔(rou)(rou)性(xing)織(zhi)物材料(liao)作為收塵極布置成方(fang)形(xing)孔(kong)道(dao)(立(li)式布置)，煙氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電除塵器的技術特(te)點如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)好的特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維本身的結(jie)構(gou)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有利于(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)(qi)中收集的酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清(qing)灰，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸(xie)，有利于(yu)后期(qi)的維護和更(geng)換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的問題如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命有影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右(you)。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織(zhi)物的伸縮率較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布(bu)的張緊(jin)程度(du)和浸(jin)水(shui)后發(fa)生的伸縮都會影(ying)響實際的極(ji)(ji)(ji)間(jian)距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的正常運(yun)行。3)煙氣(qi)(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)結(jie)果表明：粉塵去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)有限公司(si)(si)300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限公司(si)(si)一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了(le)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器是北京華能(neng)(neng)達公司(si)自(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)具有(you)自(zi)主(zhu)(zhu)知識產權的(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)場力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)方(fang)向在同(tong)一水平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)下，在新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)(zhi)(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特點如(ru)下：1)與煙氣接觸部位全部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼材(cai)質，具有(you)強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其(qi)(qi)對氯(lv)離子和硫(liu)化(hua)物的(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使用(yong)壽(shou)命能(neng)(neng)夠達到30年。2)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率達到98%以上，其(qi)(qi)幾(ji)乎全通透的(de)結(jie)構大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)運行阻力(li)(li)，并且和普通的(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)，相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)體積下新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)集塵面(mian)積，相(xiang)當于普通陽(yang)極板的(de)20倍。3)陽(yang)極系統(tong)采用(yong)(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極下部(bu)設立獨立的(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極內部(bu)向(xiang)外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后(hou)的(de)污水通過排(pai)水泵和排(pai)污管道送入脫硫塔補水。在(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)除塵器(qi)存(cun)在(zai)的(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣的(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。