衡陽濕式電除塵器

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，隨著我國經濟的高速發展(zhan)，火電裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷增長(chang)。按中電聯《電力(li)行(xing)業節能環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我國新增火電裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電力(li)規(gui)劃設計總(zong)院預(yu)測，到2020年(nian)，火電裝機(ji)容(rong)量(liang)(liang)將(jiang)達(da)到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容(rong)量(liang)(liang)約為(wei)3億kW。火電廠的快(kuai)速發展導致(zhi)了大氣環(huan)境的污染并引(yin)發了公共環(huan)境及健康危(wei)機(ji)，

雖(sui)然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展(zhan)清潔能(neng)源，但由于我國燃(ran)煤發電的基數(shu)較大(da)，火電廠(chang)仍將(jiang)是(shi)大(da)氣污染物的主(zhu)要排放(fang)源之(zhi)一，而降低排放(fang)強度的主(zhu)要措施就是(shi)制定(ding)和實施更加嚴(yan)格的排放(fang)標(biao)準。

同時濕式電除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃(ran)煤電廠污染(ran)物控(kong)制的精(jing)處理(li)技術設備，其處理(li)對象為含(han)大(da)量游離水的飽和濕煙氣，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體(ti)，并可有(you)效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本(ben)文(wen)介紹4種濕式電除(chu)塵(chen)器技術，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等(deng)方面進行(xing)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(shi)除技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)(zhong)，主要差(cha)別在于陽(yang)極(ji)板材質的選取(qu)及清(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的不同，主要分為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器;根據清(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)的形(xing)成原理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)自(zi)清(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)沖洗清(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)間(jian)斷噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)(zhong)的水(shui)(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現(xian)在線清(qing)灰，后者(zhe)為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)清(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代，為(wei)應對地方環保法(fa)規提出的對煙塵(chen)排放控(kong)制的要(yao)求，日本三菱公司(si)研發并建成濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年(nian)，專(zhuan)門(men)針對PM2.5提(ti)出控制要(yao)求(qiu)，在(zai)燃煤電廠安(an)(an)裝濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)。目前我國(guo)通(tong)過引(yin)進技(ji)術(shu)并(bing)優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電極(ji)(ji)濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如下：1)大(da)多采用臥(wo)式布置(zhi)，氣(qi)流(liu)(liu)(liu)沿水平方向進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流(liu)(liu)(liu)帶(dai)出粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均(jun)平行于氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方向布置(zhi)，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用懸(xuan)掛方式，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過懸(xuan)掛梁(liang)固定于殼體中(zhong)，電暈電極(ji)(ji)采用框架式結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼體中(zhong)。這種安(an)(an)裝方式由于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)電場(chang)穩定性好，運行電壓高。3)耐高溫(wen)(wen)，脫(tuo)硫系統出現(xian)故(gu)障時(shi)，可以(yi)在(zai)較(jiao)高的(de)煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)下運行。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵器存(cun)在的問(wen)題如(ru)下(xia)：

1)陽極(ji)板一般(ban)高度在(zai)(zai)8～10m左右，要形成均勻(yun)的(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)板的(de)設計、制造、安(an)裝(zhuang)及維(wei)護(hu)有嚴(yan)格的(de)要求，更(geng)換時難度較(jiao)(jiao)大。2)極(ji)板材質多采用(yong)316L，需(xu)要通(tong)過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極(ji)板腐蝕(shi)嚴(yan)重(zhong)，甚(shen)至(zhi)喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清(qing)灰方式(shi)采用(yong)在(zai)(zai)線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要設置專門的(de)水(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使用(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)消耗(hao)較(jiao)(jiao)大，對噴(pen)嘴(zui)性能要求更(geng)高。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機組、神華國(guo)華舟(zhou)山(shan)電(dian)(dian)(dian)廠350MW機組等都采用(yong)了金屬極(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼具有(you)(you)重(zhong)(zhong)量輕、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實現整體模塊(kuai)(kuai)化，有(you)(you)利于保(bao)證安裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極表面(mian)形成液(ye)(ye)(ye)膜(mo)，由(you)于玻(bo)璃鋼具有(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉淀(dian)極壁的(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力自流(liu)至下(xia)部集液(ye)(ye)(ye)槽。4)為(wei)防(fang)止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極管(guan)上部設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要進行間斷沖洗時(shi)，控制(zhi)系(xi)統自動(dong)停掉(diao)其中(zhong)(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于耗水(shui)量較小，集液(ye)(ye)(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)收集液(ye)(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣流(liu)速后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長(chang)期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)對陽(yang)極板壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質量及制(zhi)作產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如(ru)果(guo)出現部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼損(sun)壞，需(xu)要整個模塊(kuai)(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)(de)環境監測(ce)報告(gao)顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上海(hai)石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年(nian)代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出(chu)了(le)柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州(zhou)立(li)大學共(gong)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(xue)和國電環保院共同研發(fa)，開(kai)始了柔性絕(jue)緣疏水(shui)纖維織物(wu)用于濕式(shi)除塵器(qi)的研究(jiu)工作，并(bing)于2012年在(zai)益(yi)陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電(dian)，可以形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)，并靠(kao)重力自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料(liao)作為(wei)收塵極布置成(cheng)方形(xing)孔道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)(rou)(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)(you)利于(yu)表(biao)面形成均勻水(shui)膜，利用(yong)從煙(yan)(yan)氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)(rou)(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙(yan)(yan)氣溫度較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時可能燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程(cheng)度和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)(liu)速較(jiao)高，產生氣流(liu)(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公(gong)(gong)司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公(gong)(gong)司一期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自主研發的(de)(de)具有自主知識產(chan)權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該結構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂(chui)直于(yu)氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)(cheng)捕集。裝置主要(yao)由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)(ban)、陽極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材(cai)質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能夠(gou)達(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔率(lv)達(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結構大(da)大(da)降低了徑流(liu)式濕(shi)(shi)(shi)(shi)式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻(zu)力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)(xiang)當于普通(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采用旋(xuan)轉電極(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)(ji)下部設立獨立的(de)(de)清洗室，由高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)(ji)內部向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污(wu)管道送(song)入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行(xing)中，利用壓(ya)差(cha)監(jian)測，實現(xian)在(zai)線噴淋，無水(shui)循環(huan)系統，故耗水(shui)、耗電量小(xiao)。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)(de)部件(jian)全(quan)部采用2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼，前期成本投(tou)入較(jiao)高(gao)(gao)。