鶴壁濕式電除塵器

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(wo)國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容量仍在不(bu)斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國新增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃(hua)設計總院(yuan)預測，到2020年，火電裝機容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容(rong)量(liang)約為3億kW。火電廠的快(kuai)速發展(zhan)導致(zhi)了大氣(qi)環(huan)境的污(wu)染并(bing)引發了公共環(huan)境及(ji)健康危機，

雖然采取(qu)一系列政(zheng)策，大(da)力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的基(ji)數較大，火電廠仍將是大氣污染物的主(zhu)要排放(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)強(qiang)度的主(zhu)要措施就是制定(ding)和實施更(geng)加嚴格的排放(fang)標準。

同時濕式電除(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染物控制的(de)(de)精處理技術設備(bei)，其處理對(dui)象為含(han)大(da)量游離水的(de)(de)飽和濕煙氣(qi)，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式電除(chu)塵(chen)器技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效果(guo)等方面(mian)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。在目前的濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別(bie)在于陽極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)的選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的不同，主(zhu)要(yao)分(fen)為不銹鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的形(xing)成原(yuan)理)不同，分(fen)為水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者為間斷噴(pen)淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)汽在陽極(ji)(ji)表面自凝結(jie)實現在線(xian)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為通過噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽極(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器性(xing)能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)(de)要求(qiu)，日本三菱公司研發并建(jian)成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的(de)(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制要求(qiu)，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器。目前我國通(tong)過引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采用臥式(shi)(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)流沿水平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流速較低(di)(流速在2.5m/s左右(you))，能有效控(kong)制氣(qi)流帶(dai)出(chu)粉塵(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)(xing)(xing)于(yu)氣(qi)流方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采用懸(xuan)掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通(tong)過懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固(gu)定(ding)于(yu)殼體中(zhong)(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用框架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿(gan)吊掛(gua)(gua)在殼體中(zhong)(zhong)。這種(zhong)安裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)(ji)間距(ju)有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運行(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫(liu)系統出(chu)現故障時(shi)，可以(yi)在較高的(de)煙氣(qi)溫度下運行(xing)(xing)(xing)。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器(qi)存(cun)在的問題如(ru)下：

1)陽極板一(yi)般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽極板的(de)設計、制造、安裝及(ji)維護有(you)嚴(yan)格的(de)要(yao)求，更(geng)換時難(nan)度(du)較(jiao)大。2)極板材質(zhi)多采(cai)(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)膜保(bao)護以(yi)防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護出現(xian)失(shi)效，造成(cheng)極板腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰方式(shi)采(cai)(cai)用在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝，需要(yao)設置專門的(de)水(shui)處理(li)系(xi)統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清(qing)灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)求更(geng)高(gao)。根據各企(qi)業發布(bu)的(de)環境監測報告顯示，金屬電極濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電廠670MW機組(zu)、神(shen)華國華舟山(shan)電廠350MW機組(zu)等都采(cai)(cai)用了金屬極板濕式(shi)電除(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)(te)點如(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、比(bi)強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)(te)性。2)收塵(chen)(chen)極組件(jian)采用工廠(chang)成型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)(you)(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時，收集下來的(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表面形成液膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)很強(qiang)的(de)疏(shu)水(shui)性，能有(you)(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流至下部集液槽(cao)。4)為防(fang)止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管(guan)上(shang)部設(she)置一層間(jian)斷噴淋裝置，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行(xing)間(jian)斷沖洗時，控制系統自(zi)動停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后(hou)(hou)開啟(qi)該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗(hao)水(shui)量(liang)較(jiao)小，集液槽(cao)中(zhong)的(de)收集液可返回(hui)脫硫(liu)塔(ta)內循環使用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后(hou)(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下長期使用，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時對陽極板壽命有(you)(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒(shao)灼。FRP的(de)使用壽命在(zai)(zai)10～15年(nian)左右(you)，與(yu)產(chan)品的(de)質量(liang)及制作產(chan)品所用的(de)樹脂等原(yuan)材料性能有(you)(you)(you)關。3)如(ru)果出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)損(sun)壞，需要(yao)整(zheng)個模塊更換，將大大增(zeng)加維護費用和難(nan)度(du)。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)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(bai)楊河兩臺(tai)300MW機組等都(dou)采用了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器(qi)20世紀90年代末，俄(e)(e)亥(hai)俄(e)(e)州立(li)大學提出了柔性(xing)電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學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(da)學和國電環保院共同研發(fa)，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維織物用于(yu)濕式(shi)除塵器(qi)的(de)研究工作，并于(yu)2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯(xian)示，耐腐蝕性優良的(de)柔(rou)(rou)性絕(jue)緣(yuan)疏水纖維織物通過潤濕使(shi)其導電，可以形成水膜，并靠(kao)重力(li)自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性織物材料(liao)作為收塵極布置(zhi)成方形孔道(立式布置(zhi))，煙(yan)氣沿(yan)孔道流(liu)過。(1)柔(rou)(rou)性濕式電除塵器的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽有重量輕、防(fang)腐性(xing)能好的特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維本身的結構特(te)性(xing)，有利于(yu)表(biao)面形成均(jun)勻(yun)水(shui)膜(mo)，利用從(cong)煙(yan)氣(qi)中收集的酸(suan)液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸(xie)，有利于(yu)后期的維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵器存在的問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)時，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有影響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用壽命6年左右(you)。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維織物的伸縮率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的張緊程度和浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的伸縮都(dou)會影響(xiang)實際的極(ji)(ji)(ji)間距(ju)，進(jin)而影響(xiang)到電(dian)場(chang)的穩定性(xing)、電(dian)壓(ya)的正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫除率(lv)(lv)低(di)。性(xing)能結果(guo)表(biao)明：粉塵去除率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有限(xian)公司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有限(xian)公司(si)一期600MW機組采(cai)用了(le)柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜(jing)電(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器是(shi)北京華能達(da)公司自主研發的具有自主知識(shi)產權的除(chu)塵技術(shu)。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵器結構不同(tong)，該結構布置(zhi)是(shi)將收塵陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)場力(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)的方向在(zai)同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉塵顆粒(li)在(zai)引(yin)風(feng)力(li)與(yu)電(dian)場力(li)的共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼(ke)體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器的技術(shu)特(te)點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位(wei)全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具有強度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其對氯(lv)離(li)子和硫化物的應力(li)腐蝕)等特(te)性，使用(yong)壽命(ming)能夠(gou)達(da)到(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通透的結構大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵器的運行阻力(li)，并且和普通的陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積(ji)下新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用(yong)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極(ji)設(she)計，在旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)清(qing)洗室，由(you)高壓噴(pen)嘴在旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極(ji)內(nei)部(bu)向外(wai)沖洗網板(ban)，清(qing)洗網板(ban)后的(de)污水通(tong)過排水泵和(he)排污管(guan)道送(song)入(ru)脫(tuo)硫塔補水。在工(gong)程運行中，利用(yong)壓差監(jian)測，實現(xian)在線噴(pen)淋，無水循(xun)環系統(tong)，故耗水、耗電量小。(2)徑(jing)流濕式(shi)電除塵器存在的(de)問題如(ru)下：1)由(you)于接觸(chu)煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。