河池濕式電除塵器

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(yan)進(jin)入新(xin)世紀，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火電裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷增長。按中電聯(lian)《電力行業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增火電裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電力規劃設計(ji)總(zong)院預測，到2020年，火(huo)電裝機容量(liang)將達到(dao)12.2億(yi)kW，新增裝機容量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速發展導致(zhi)了大氣環境(jing)的污(wu)染(ran)并引發了公(gong)共環境(jing)及健康危機，

雖然采取一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用與(yu)發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由(you)于我(wo)國燃煤發(fa)電的基數較大，火(huo)電廠仍(reng)將(jiang)是(shi)大氣(qi)污染物的主要排放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降(jiang)低排放(fang)強度的主要措施(shi)就(jiu)是(shi)制(zhi)定和實施(shi)更加嚴格的排放(fang)標(biao)準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器作為燃(ran)煤電(dian)廠污(wu)染物控制的精(jing)處理(li)技術設備，其處理(li)對象為含大量游離水的飽和濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉(fen)塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并(bing)可有效(xiao)(xiao)控制PM2.5的排放，本(ben)文介紹(shao)4種濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)果(guo)等(deng)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。在目前的濕除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別(bie)在于陽(yang)極(ji)板材(cai)(cai)質(zhi)的選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)材(cai)(cai)質(zhi)的不同(tong)，主要分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器;根(gen)據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)(shui)膜的形(xing)成原理)不同(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在線清(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電除塵器(qi)性(xing)能對比3.1、金屬電極濕(shi)式電除塵器(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地方環保(bao)法規(gui)提出的(de)對煙塵排放控(kong)制的(de)要求，日(ri)本三菱公司研(yan)發并建成濕(shi)式電除塵器(qi)，用(yong)于燃煤電廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通過引(yin)進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其(qi)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)大(da)多采用(yong)臥式布置，氣流(liu)沿水平(ping)方(fang)向(xiang)進出(chu)，煙氣流(liu)速(su)較(jiao)(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能(neng)有效控制氣流(liu)帶(dai)出(chu)粉(fen)塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)均平(ping)行(xing)于氣流(liu)方(fang)向(xiang)布置，金屬極(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)板通過懸掛(gua)梁固定于殼(ke)(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架式結構(gou)，通過吊桿吊掛(gua)在殼(ke)(ke)體(ti)中。這種(zhong)安裝方(fang)式由于陰陽(yang)極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有保(bao)證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)硫系(xi)統(tong)出(chu)現故(gu)障時，可以在較(jiao)(jiao)高的煙氣溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)板(ban)的(de)(de)設計(ji)、制造、安裝及(ji)維(wei)護有嚴格的(de)(de)要求(qiu)，更換時(shi)難度較大(da)(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜保護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保護出(chu)現失效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)采(cai)用在(zai)線單線連續(xu)噴(pen)淋工藝，需(xu)要設置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使(shi)用，這種清灰(hui)方式(shi)對于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)(da)，對噴(pen)嘴性能要求(qiu)更高(gao)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大(da)(da)唐黃島(dao)電(dian)廠670MW機組、神華國華舟山(shan)電(dian)廠350MW機組等都(dou)采(cai)用了(le)金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重量輕、比強度高、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組(zu)件(jian)采用(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收集下來的(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表(biao)面形成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)疏(shu)水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極壁的(de)粘(zhan)接，靠重力自流至下部(bu)集液(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管上(shang)部(bu)設置一層間斷(duan)噴淋(lin)裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行間斷(duan)沖洗時(shi)(shi)，控制系統自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗結(jie)束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水(shui)量較小，集液(ye)槽中的(de)收集液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內(nei)循(xun)環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影響(xiang)(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)下長(chang)期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高時(shi)(shi)對(dui)陽極板壽命(ming)有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與(yu)產品的(de)質(zhi)量及(ji)制作產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)樹脂等原材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如果出現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個模(mo)塊更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護(hu)費用(yong)(yong)和難度。根據各企業(ye)發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞(dong)口(kou)300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大(da)學(xue)共同研究制作出(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(you)山東大學和國電(dian)環保(bao)院共(gong)同研發，開(kai)始(shi)了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于(yu)濕式(shi)除塵器(qi)的研究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成(cheng)工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通(tong)(tong)過(guo)(guo)相關(guan)資(zi)料(liao)顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性優良的柔性絕緣疏水(shui)纖維織物通(tong)(tong)過(guo)(guo)潤濕(shi)使(shi)其導電(dian)，可以形成(cheng)水(shui)膜，并靠重力自(zi)流(liu)向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔性織物材料(liao)作(zuo)為收塵極布置(zhi)成(cheng)方(fang)形孔道(dao)(立式布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道(dao)流(liu)過(guo)(guo)。(1)柔性濕(shi)式電(dian)除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔性陽有重量(liang)輕、防腐(fu)性能(neng)(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身(shen)的(de)(de)(de)(de)結構特性，有利(li)于表(biao)(biao)面形成均勻水(shui)膜，利(li)用從(cong)煙氣中收(shou)集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)部件可(ke)組裝(zhuang)拆卸，有利(li)于后期的(de)(de)(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)性濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性陽極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣溫度較高(gao)時，對(dui)陽極(ji)壽(shou)命(ming)有影(ying)響，嚴重時可(ke)能(neng)(neng)燒蝕，使(shi)用壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)性纖(xian)維織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較大，陽極(ji)布(bu)的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距(ju)，進(jin)而影(ying)響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣流速較高(gao)，產生(sheng)氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低(di)。性能(neng)(neng)結果(guo)表(biao)(biao)明：粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益(yi)陽發(fa)電(dian)(dian)有限公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一(yi)體(ti)化有限公(gong)司一(yi)期600MW機(ji)組采用了(le)柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自主研發的(de)(de)具有(you)自主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結構不(bu)同，該結構布(bu)置是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣(qi)流方向(xiang)(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)(xiang)在同一(yi)水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作用(yong)下(xia)(xia)，在新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置主要由殼(ke)體(ti)、分(fen)布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具有(you)強度高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐蝕(尤其對(dui)氯離子(zi)和(he)(he)硫化物(wu)的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾(ji)乎全(quan)通透的(de)(de)結構大大降低了徑流式濕(shi)式除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同體(ti)積下(xia)(xia)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有(you)的(de)集塵(chen)面積，相當于(yu)普(pu)通陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設(she)(she)計(ji)，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設(she)(she)立獨立的(de)清洗室，由高壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后(hou)的(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管(guan)道送入(ru)脫硫塔(ta)補(bu)水(shui)。在工程運行(xing)中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期(qi)成本投(tou)入(ru)較高。