河北濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國經濟的高速(su)發(fa)展(zhan)，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力規劃設(she)計總院(yuan)預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)容量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠(chang)的快速發(fa)展導致(zhi)了大(da)氣環(huan)(huan)境(jing)(jing)的污染(ran)并引發(fa)了公(gong)共環(huan)(huan)境(jing)(jing)及健康危(wei)機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利用(yong)與發展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我(wo)國燃煤(mei)發電的(de)基(ji)數(shu)較(jiao)大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣污染物的(de)主(zhu)要(yao)排放源(yuan)之一，而降低排放強度的(de)主(zhu)要(yao)措施就(jiu)是(shi)制(zhi)定和實施更(geng)加嚴(yan)格的(de)排放標準(zhun)。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)塵器(qi)作為燃(ran)煤電廠污染物控(kong)(kong)制(zhi)的精處理技術設備，其處理對象為含大量游(you)離水的飽(bao)和(he)濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害(hai)氣體，并(bing)可有效控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電除(chu)塵器(qi)技術，并(bing)從(cong)性能(neng)、可靠(kao)性及除(chu)塵效果等(deng)方面進行比(bi)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(de)濕除(chu)技(ji)術中，主(zhu)要差別在(zai)于陽極板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術。根(gen)據陽極材質的(de)不同(tong)，主(zhu)要分為(wei)(wei)不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器;根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(即水(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)原(yuan)理)不同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術，前者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)汽在(zai)陽極表面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)陽極表面形(xing)成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器20世紀90年代(dai)，為(wei)應(ying)對地方環(huan)保法規提出的(de)對煙(yan)塵排放控(kong)制的(de)要求，日本三菱公(gong)司(si)研發并建(jian)成濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵治理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器。目前我國(guo)通過(guo)引進技(ji)(ji)術(shu)并(bing)優化設(she)計，已掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)技(ji)(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)大多(duo)采(cai)(cai)用(yong)(yong)臥式布置，氣(qi)流(liu)(liu)(liu)沿水(shui)平方(fang)(fang)(fang)向進出，煙氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能(neng)有效控制氣(qi)流(liu)(liu)(liu)帶(dai)出粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平行于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方(fang)(fang)(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)(cai)用(yong)(yong)懸(xuan)掛(gua)(gua)方(fang)(fang)(fang)式，極(ji)(ji)(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)框架(jia)式結構，通過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)(gua)在(zai)殼(ke)體中。這(zhe)種(zhong)安裝方(fang)(fang)(fang)式由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距(ju)有保證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫(liu)系統出現故障時(shi)，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)板一(yi)般高度在8～10m左右，要形成均勻的水(shui)膜對陽極(ji)板的設計、制(zhi)造、安裝及維(wei)護(hu)有(you)嚴格的要求，更換時(shi)難度較(jiao)(jiao)大(da)。2)極(ji)板材質多采用(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)膜保(bao)(bao)護(hu)以(yi)防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)(bao)護(hu)出現失效，造成極(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失除塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰方式采用(yong)(yong)在線單線連續(xu)噴淋(lin)工藝(yi)，需要設置專門(men)的水(shui)處理(li)系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這(zhe)種(zhong)清灰方式對于水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿的消耗(hao)(hao)較(jiao)(jiao)大(da)，對噴嘴性能要求更高。根據各企業發布的環(huan)境(jing)監測報告(gao)顯示(shi)，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)板濕式電(dian)除塵(chen)(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)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)輕(qing)、比強度高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組件(jian)采用(yong)工廠(chang)成型，實現整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證安(an)裝(zhuang)精(jing)度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行(xing)(xing)(xing)時(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜(mo)，由于(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)疏(shu)水性(xing)，能有(you)效(xiao)阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)和石(shi)膏對沉淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重力自流(liu)至下(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)沉積，在(zai)(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)管上(shang)(shang)部設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行(xing)(xing)(xing)間斷沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動停掉(diao)其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)(xing)(xing)，沖(chong)洗結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)收集(ji)液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)(zai)高溫下(xia)長(chang)期使(shi)(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)影(ying)響，嚴(yan)重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能有(you)關。3)如(ru)果(guo)出現部分導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模(mo)塊更換，將大大增加維護(hu)費用(yong)和難度。根(gen)據各企業發布的(de)環境(jing)監(jian)測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上(shang)(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機組、蒙西(xi)300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等(deng)都采用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世(shi)紀(ji)90年代末，俄亥俄州立(li)大學(xue)提出了柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)技術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大(da)學(xue)共同研究制作出臺實驗裝置。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(xue)和國電環保院共同研(yan)發，開始了(le)柔性絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖維織物用于(yu)濕(shi)式除塵(chen)器的研(yan)究工作，并(bing)于(yu)2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通(tong)(tong)過相(xiang)關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優良的(de)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)織(zhi)物通(tong)(tong)過潤(run)濕使其導電，可以形(xing)成水膜，并(bing)靠(kao)重力自流向下與煙(yan)氣分離(li)，柔性(xing)(xing)(xing)織(zhi)物材料作(zuo)為收塵極布(bu)置成方(fang)形(xing)孔道(立式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電除塵器的(de)技術特點(dian)如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)有(you)(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能好(hao)的(de)特點。2)柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)結構(gou)特性(xing)，有(you)(you)利于(yu)(yu)表面形(xing)成(cheng)均勻(yun)水(shui)膜，利用從煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清(qing)灰，沖洗(xi)水(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)部件(jian)可組裝(zhuang)拆卸(xie)，有(you)(you)利于(yu)(yu)后期(qi)的(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如(ru)下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔性(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)張(zhang)緊(jin)程度和浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)伸縮(suo)都會影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常(chang)運行。3)煙氣(qi)流速(su)較(jiao)高(gao)(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率(lv)低。性(xing)能結果表明：粉(fen)塵去除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)(you)限公(gong)司300MW機(ji)(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有(you)(you)限公(gong)司一(yi)期(qi)600MW機(ji)(ji)組采用了柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器徑流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器是北京華能達公司自主研(yan)發的(de)具(ju)有自主知(zhi)識產權(quan)的(de)除(chu)塵技術。與(yu)上述濕式(shi)(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵器結(jie)構不同，該結(jie)構布(bu)置是將收(shou)塵陽(yang)極板(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)方(fang)向在同一水平線上，粉塵顆粒在引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)共同作(zuo)用(yong)下，在新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)上完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主要由(you)殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極裝(zhuang)置、陰極裝(zhuang)置、噴(pen)淋系統、熱風(feng)系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)技術特點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有強度高(gao)、耐(nai)(nai)高(gao)溫、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(尤(you)其(qi)對氯離子和硫化物的(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性(xing)，使用(yong)壽命(ming)能夠達到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)的(de)通(tong)孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通(tong)透的(de)結(jie)構大大降低了徑流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵器的(de)運行阻力(li)，并且(qie)和普通(tong)的(de)陽(yang)極板(ban)相比，相同體(ti)積(ji)下新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵面積(ji)，相當于普(pu)通陽極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系(xi)(xi)統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電極設計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極下部設立獨立的(de)(de)清(qing)洗室，由高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極內部向外(wai)沖洗網板(ban)，清(qing)洗網板(ban)后(hou)的(de)(de)污水通過排(pai)水泵和(he)排(pai)污管(guan)道送入脫硫塔補水。在(zai)工程(cheng)運行中，利(li)用(yong)壓(ya)差(cha)監測，實現在(zai)線(xian)噴淋，無水循環系(xi)(xi)統(tong)，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除(chu)塵器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下：1)由于接(jie)觸(chu)煙氣的(de)(de)部件(jian)全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼，前期(qi)成本投入較高(gao)(gao)。