黑龍江濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀，隨著我國經濟的高速發展(zhan)，火電裝(zhuang)機容量(liang)(liang)仍在不斷增長。按中(zhong)電聯《電力行業節能環保信息》推算，2015年，我國新(xin)增火電裝(zhuang)機容量(liang)(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測(ce)，到2020年，火(huo)電裝機容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量約(yue)為3億(yi)kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導致了大氣環境(jing)(jing)的(de)污染并引發了公共(gong)環境(jing)(jing)及健(jian)康危機，

雖然采取(qu)一系列政策(ce)，大力推(tui)動煤(mei)炭清潔利用與發(fa)展(zhan)清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)基數較(jiao)大(da)，火電廠仍(reng)將(jiang)是(shi)(shi)大(da)氣污(wu)染物的(de)主(zhu)要排放源(yuan)之一，而降低排放強(qiang)度的(de)主(zhu)要措施就是(shi)(shi)制定和實施更加(jia)嚴格(ge)的(de)排放標(biao)準。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)作為燃煤電(dian)廠污染物(wu)控(kong)制的精處理(li)技術設備(bei)，其處理(li)對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙(yan)氣，主要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣體，并可有(you)效控(kong)制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)技術，并從性能、可靠(kao)性及(ji)除塵效果(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(zai)目前(qian)的濕(shi)(shi)除技(ji)(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要差(cha)別在(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)材質的選取及清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)材質的不(bu)同，主(zhu)要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)、導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)、柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi);根據清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(即水膜的形(xing)成原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)水膜自清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)水膜沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的水汽(qi)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面(mian)(mian)自凝(ning)結實現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面(mian)(mian)形(xing)成水膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代(dai)，為(wei)應對地方環保(bao)法規(gui)提(ti)出的(de)對煙塵(chen)排放控制的(de)要(yao)求，日本三(san)菱公司研(yan)發(fa)并建成(cheng)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制要求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電廠安裝濕式電除塵(chen)器(qi)。目前我(wo)國通(tong)過(guo)引進技術(shu)并優(you)化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電極(ji)濕式電除塵(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)大(da)多采用(yong)臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方向(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)均平行(xing)于氣(qi)流(liu)方向(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方式，極(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛梁固定于殼體(ti)中(zhong)，電暈電極(ji)采用(yong)框架式結構(gou)，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這(zhe)種安裝方式由于陰陽(yang)極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距有保證，故電場穩定性好(hao)，運行(xing)電壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時(shi)，可以在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的設計、制(zhi)造、安裝及維護(hu)(hu)有嚴(yan)格的要(yao)(yao)求，更換時難度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至(zhi)喪(sang)失除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清(qing)(qing)灰(hui)方式采用(yong)在(zai)線單線連續噴淋工藝，需要(yao)(yao)設置(zhi)專門的水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶(rong)液中和(he)后循環使(shi)用(yong)，這種清(qing)(qing)灰(hui)方式對(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴嘴(zui)性能(neng)要(yao)(yao)求更高。根據各企業發布的環境監測(ce)報告(gao)顯示(shi)，金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三(san)期(qi)2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都采用(yong)了(le)金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比強度高、耐腐(fu)蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型(xing)，實現整體模塊化，有(you)(you)利于保(bao)證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)液滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流(liu)(liu)(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液槽(cao)(cao)。4)為防(fang)止少(shao)量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)設置一層(ceng)間斷噴(pen)淋裝置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行(xing)間斷沖洗時(shi)，控制系統自(zi)動停掉其(qi)中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量(liang)較小，集(ji)液槽(cao)(cao)中的(de)(de)收集(ji)液可返回脫(tuo)硫(liu)塔內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙氣流(liu)(liu)(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率高，提高煙氣流(liu)(liu)(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)，煙氣溫(wen)度較高時(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左(zuo)(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模塊更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護(hu)費用(yong)和(he)難(nan)度。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告(gao)顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性電極濕式電除塵技(ji)術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大學(xue)共同(tong)研究制作(zuo)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(bao)院共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物用于濕式(shi)除(chu)塵器(qi)的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機(ji)組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)(zhi)物通過潤濕使其導電(dian)，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠重(zhong)力自流(liu)向下與煙氣分(fen)離，柔(rou)性(xing)織(zhi)(zhi)物材料作為(wei)收(shou)塵(chen)極(ji)布置(zhi)(zhi)成方形(xing)孔道(立式布置(zhi)(zhi))，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于表面形(xing)成(cheng)均勻(yun)水(shui)膜(mo)，利(li)用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實現自清(qing)灰，沖洗水(shui)量小(xiao)。3)陽極(ji)部件(jian)可組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)(jiao)高時(shi)，對(dui)陽極(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)伸縮率(lv)較(jiao)(jiao)大(da)，陽極(ji)布的(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)場的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)(jiao)高，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)益陽發電(dian)有(you)限公(gong)(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一體化(hua)有(you)限公(gong)(gong)司(si)一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了(le)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)(shi)北(bei)京華能(neng)達公司(si)自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)具有(you)自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與上(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，該(gai)結(jie)構(gou)布置(zhi)是(shi)(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板垂直于氣(qi)流(liu)方向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)與引(yin)風力(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引(yin)風力(li)與電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)作用下(xia)，在(zai)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼(ke)體、分布板、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與煙(yan)氣(qi)接觸(chu)部位全部采用2205雙相不(bu)(bu)銹鋼材質，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化(hua)物的(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕)等特性，使用壽(shou)命能(neng)夠達到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板的(de)(de)通(tong)(tong)孔(kong)率達到(dao)98%以上(shang)，其幾(ji)乎(hu)全通(tong)(tong)透的(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并(bing)且和(he)普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板相比，相同(tong)(tong)體積下(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板具有(you)的集塵(chen)面積，相(xiang)當于(yu)普通陽極(ji)板(ban)的20倍。3)陽極(ji)系(xi)統(tong)(tong)采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計(ji)，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部(bu)設立(li)獨立(li)的清洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部(bu)向外(wai)沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的污水通過排水泵和(he)排污管道(dao)送入(ru)脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程(cheng)運行中(zhong)，利用壓差(cha)監測，實現在(zai)(zai)線噴淋(lin)，無水循環系(xi)統(tong)(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器存在(zai)(zai)的問題如下：1)由(you)于(yu)接觸(chu)煙氣的部(bu)件全(quan)部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成(cheng)本投入(ru)較高。