哈密濕式電除塵器

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、引言進入新世(shi)紀，隨著我國經濟(ji)的高速發展，火電(dian)裝機容量(liang)(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)裝機容量(liang)(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計(ji)總(zong)院預(yu)測，到2020年，火(huo)電裝機(ji)容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的(de)快速發(fa)展(zhan)導(dao)致了大氣環境的(de)污染并引(yin)發(fa)了公共環境及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取一系(xi)列政(zheng)策，大力(li)推動煤(mei)炭清潔利用與(yu)發展清潔能源，但(dan)由(you)于我國燃煤發電(dian)的(de)(de)(de)基數較大，火電(dian)廠仍將(jiang)是大氣(qi)污染(ran)物的(de)(de)(de)主要(yao)排放(fang)(fang)源之(zhi)一，而降低(di)排放(fang)(fang)強度的(de)(de)(de)主要(yao)措施(shi)(shi)就是制定和實施(shi)(shi)更加嚴格的(de)(de)(de)排放(fang)(fang)標準。

同時濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)(qi)作為燃煤電(dian)廠污(wu)染物(wu)控(kong)制的精處理技(ji)術設備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙(yan)氣(qi)，主要去(qu)除粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并可(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的排放，本文介紹4種(zhong)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)(qi)技(ji)術，并從性(xing)能、可(ke)靠(kao)性(xing)及除塵效果等方面進行(xing)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)目前的濕(shi)(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在(zai)于陽極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)的選取及清灰技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的不同(tong)，主要分為(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器、導電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器;根(gen)據(ju)清灰技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜的形成原理)不同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)膜自清灰技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜沖洗清灰技(ji)術(shu)(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)線清灰，后者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表面形成水(shui)(shui)(shui)膜清灰。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬(shu)電極濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器20世(shi)紀90年代，為應對地方(fang)環保(bao)法(fa)規提出的對煙(yan)塵(chen)排放控制的要求(qiu)，日本(ben)三菱公司研發并建成(cheng)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器，用于燃煤(mei)電廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控(kong)制要求，在燃(ran)煤(mei)電廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。目(mu)前我國通(tong)過引進(jin)技術(shu)(shu)并優化設(she)計，已掌(zhang)握其核心技術(shu)(shu)。(1)金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術(shu)(shu)特點如下：1)大多(duo)采用臥(wo)式(shi)布置(zhi)，氣流沿(yan)水平方向(xiang)(xiang)進(jin)出(chu)(chu)，煙氣流速(su)較(jiao)低(流速(su)在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制氣流帶出(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠(jiao)脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極均平行于氣流方向(xiang)(xiang)布置(zhi)，金屬極板采用懸(xuan)掛(gua)方式(shi)，極板通(tong)過懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼體中，電暈電極采用框架式(shi)結構(gou)，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在殼體中。這種安(an)裝(zhuang)方式(shi)由于陰(yin)陽極不(bu)易變形，極間(jian)距有保證，故(gu)電場穩定性好，運(yun)行電壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系(xi)統出(chu)(chu)現故(gu)障(zhang)時，可以在較(jiao)高(gao)的(de)煙氣溫(wen)度下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電極濕(shi)式(shi)電除塵器存在(zai)的問題(ti)如下(xia)：

1)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板一般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形(xing)成(cheng)均勻的水(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板的設計(ji)、制造、安(an)裝及維(wei)護(hu)有嚴格的要(yao)(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度較大(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多(duo)采(cai)用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)以防(fang)腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)采(cai)用在線單線連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專(zhuan)門(men)的水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循(xun)環使(shi)用，這種清灰方(fang)式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根據各(ge)企業(ye)發布的環境(jing)監測(ce)報(bao)告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃(huang)島電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神(shen)華國華舟(zhou)山電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用了(le)金屬極(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)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(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特點如下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕、比強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組(zu)(zu)(zu)(zu)件采用(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實(shi)現(xian)(xian)整體(ti)模塊(kuai)化，有(you)(you)利于保證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行(xing)時，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉淀極表面形成(cheng)液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)(xing)(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉淀極壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力自流至下部(bu)集(ji)液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止(zhi)少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極管上部(bu)設置(zhi)一(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗時，控制系統自動停(ting)掉其中(zhong)(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)槽(cao)(cao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)率(lv)(lv)高，提(ti)高煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高溫(wen)下長期(qi)使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高時對(dui)陽極板壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作產品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)(xing)(xing)能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出(chu)現(xian)(xian)部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞(huai)，需要整個(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將大大增加維護費(fei)用(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)(zu)(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了(le)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器(qi)20世(shi)紀90年代(dai)末(mo)，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電極濕式電除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大學共同研究制(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，我國早由山東大學和(he)國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于(yu)濕式除塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工(gong)業化(hua)應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物通(tong)過(guo)潤(run)濕使其導電，可以形(xing)成水膜，并靠重(zhong)力自流向下(xia)與煙氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物材料作(zuo)為收(shou)塵極布置(zhi)成方形(xing)孔(kong)道(立式(shi)布置(zhi))，煙氣沿孔(kong)道流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電除塵器的(de)技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利于(yu)表面形成(cheng)均勻(yun)水(shui)(shui)膜，利用從煙(yan)氣(qi)(qi)中收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清(qing)灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽極部件可組裝拆卸，有(you)(you)(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)維護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽極不(bu)耐高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高時，對陽極壽(shou)命有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使(shi)用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽極布的(de)(de)(de)張緊(jin)程度和(he)浸(jin)水(shui)(shui)后發生的(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際(ji)的(de)(de)(de)極間(jian)距(ju)，進而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)限公(gong)司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)(you)限公(gong)司一(yi)期600MW機組采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)是北京華能達公(gong)司(si)自主(zhu)研發的(de)(de)具有自主(zhu)知識產權的(de)(de)除塵技術。與上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)結(jie)構不(bu)同，該(gai)結(jie)構布置(zhi)是將收塵陽極(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)方向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)方向(xiang)在同一水(shui)平線上(shang)，粉塵顆粒在引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共同作用(yong)下(xia)，在新型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風(feng)系統和(he)供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部位全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材(cai)質，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性(xing)，使(shi)用(yong)壽命(ming)能夠達到30年。2)新型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)(tong)孔率達到98%以上(shang)，其幾(ji)乎全通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)構大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)除塵器(qi)(qi)的(de)(de)運行(xing)阻(zu)力(li)，并且和(he)普通(tong)(tong)的(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同體積下(xia)新型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)具有的(de)(de)(de)(de)集塵(chen)面積(ji)，相(xiang)當于普通陽極板的(de)(de)(de)(de)20倍。3)陽極系統(tong)采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極設計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極下部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)(de)(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極內(nei)部(bu)向外沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)(de)(de)(de)污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污管(guan)道送入(ru)脫硫(liu)塔補(bu)水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼，前期成本投入(ru)較(jiao)高。