河南濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我國(guo)新增(zeng)火電(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設(she)計總院預(yu)測，到2020年，火(huo)電裝(zhuang)(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)(zhuang)機容量約為3億kW。火(huo)電廠的快(kuai)速發展導致了(le)大氣環境(jing)的污染并引發了(le)公共環境(jing)及健(jian)康危機，

雖(sui)然采取一系列政策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由(you)于(yu)我國(guo)燃煤發電的基數(shu)較大，火電廠仍將是大氣污(wu)染物的主要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降(jiang)低排(pai)放強度的主要(yao)措施(shi)就是制定(ding)和實施(shi)更加嚴(yan)格的排(pai)放標(biao)準(zhun)。

同(tong)時(shi)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為燃(ran)煤電(dian)廠污染物(wu)控(kong)制的(de)(de)精處理技術(shu)設備，其處理對象為含大量游(you)離水的(de)(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體，并可有效控(kong)制PM2.5的(de)(de)排放，本文介紹4種(zhong)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技術(shu)，并從性能、可靠性及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)效果等方面進(jin)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)(zai)目前的濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)中，主要差別(bie)在(zai)(zai)于陽極板材(cai)質(zhi)的選取及清灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)。根據(ju)陽極材(cai)質(zhi)的不(bu)同(tong)，主要分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、導電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器;根據(ju)清灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的形(xing)成原(yuan)理)不(bu)同(tong)，分為(wei)水(shui)(shui)膜自(zi)清灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)，前者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)(zai)陽極表面(mian)自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線清灰，后(hou)者(zhe)為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽極表面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)膜清灰。

3、濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器性(xing)能對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方(fang)環保法規提出(chu)的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的要求，日本三(san)菱(ling)公司研發并建成濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器，用(yong)于燃煤電廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要求(qiu)，在(zai)(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前我(wo)國通過引進技術(shu)(shu)并優化設計，已(yi)掌(zhang)握其核心技術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器的技術(shu)(shu)特點如(ru)下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)布置，氣流沿水平方(fang)向進出，煙氣流速較低(流速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效(xiao)控制氣流帶出粉(fen)塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除效(xiao)率(lv)。2)陰陽(yang)極(ji)均(jun)平行(xing)于氣流方(fang)向布置，金(jin)屬極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通過懸掛(gua)梁固定于殼(ke)體(ti)中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架(jia)式(shi)結構(gou)，通過吊桿吊掛(gua)在(zai)(zai)(zai)殼(ke)體(ti)中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)由于陰陽(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有(you)保證，故(gu)(gu)電(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現(xian)故(gu)(gu)障時，可以在(zai)(zai)(zai)較高(gao)的煙氣溫度(du)下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問(wen)題(ti)如下(xia)：

1)陽極板(ban)(ban)一般高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的水(shui)膜(mo)對(dui)(dui)陽極板(ban)(ban)的設(she)計、制造、安裝(zhuang)及維護(hu)有(you)嚴(yan)格的要(yao)求，更換時難度較(jiao)大(da)(da)。2)極板(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)采用在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續(xu)噴(pen)淋(lin)(lin)工藝，需要(yao)設(she)置專門的水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和(he)后(hou)循環(huan)使用，這種(zhong)清灰(hui)方式(shi)(shi)對(dui)(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿(jian)的消耗較(jiao)大(da)(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更高。根(gen)據各企業發布的環(huan)境監測(ce)報(bao)告(gao)顯示(shi)，金屬電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)(da)唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采用了金屬極板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)(you)重量(liang)(liang)輕、比(bi)強度高、耐腐蝕(shi)等(deng)(deng)特性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采(cai)(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)體(ti)模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴(di)(di)在(zai)沉淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自流(liu)至下(xia)部集液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止(zhi)少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極(ji)(ji)管上(shang)部設置(zhi)一層間斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需(xu)要進行間斷(duan)沖洗(xi)時(shi)，控制系(xi)統自動(dong)停(ting)掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運行，沖洗(xi)結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)(liang)較小，集液(ye)槽(cao)(cao)中的(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)在(zai)高溫下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度較高時(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)(zuo)右，與產品的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原材料性能(neng)有(you)(you)關。3)如果出(chu)現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞(huai)，需(xu)要整(zheng)個(ge)模塊更換，將大(da)大(da)增加維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)(yong)和難度。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯(xian)示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)(di)含(han)量(liang)(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海(hai)石洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白(bai)楊河(he)兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)(deng)都采(cai)(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極(ji)濕式電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大(da)學提出了柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大學(xue)共(gong)同(tong)研究制(zhi)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)國電環保院(yuan)共(gong)同研發，開始了柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物用于濕式除塵(chen)器(qi)的研究(jiu)工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化(hua)應用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物通過潤(run)濕使其導電(dian)，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自流向下與煙氣分離(li)，柔(rou)(rou)性(xing)織物材料作為(wei)收(shou)塵極(ji)布置成(cheng)方形孔(kong)道(dao)(立(li)式(shi)布置)，煙氣沿(yan)孔(kong)道(dao)流過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術(shu)特點(dian)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于表面(mian)形成均勻水膜，利用從煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極部件(jian)可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于后期的(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時，對陽(yang)極壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒蝕(shi)，使用壽命6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)伸縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布(bu)的(de)張緊程度和浸水后發生的(de)伸縮都會影響(xiang)實際的(de)極間(jian)距，進(jin)而影響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)限公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采用了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器是北(bei)京華(hua)能達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具有自主(zhu)知識(shi)產(chan)權(quan)的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術。與上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)陽極板(ban)(ban)(ban)垂直(zhi)于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)與引(yin)風力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆(ke)粒在(zai)引(yin)風力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用下(xia)，在(zai)新型陽極板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由(you)殼體、分(fen)布(bu)板(ban)(ban)(ban)、陽極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采(cai)用2205雙相不銹鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(尤其對氯離子(zi)和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi))等(deng)特(te)性，使用壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽極板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔(kong)率達(da)到(dao)98%以上(shang)(shang)，其幾乎全通(tong)(tong)透的(de)(de)(de)結(jie)構大大降低了徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)(li)，并且和(he)普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)陽極板(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)體積(ji)下(xia)新型陽極板(ban)(ban)(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當(dang)于普通陽(yang)極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統采(cai)用旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電極設(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電極下部(bu)(bu)設(she)立獨(du)立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)高(gao)壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電極內(nei)部(bu)(bu)向(xiang)外沖(chong)洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)后的(de)(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管(guan)道送(song)入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓差(cha)監(jian)測，實(shi)現在(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑(jing)流濕式電除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。