和田濕式電除塵器

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(ru)新(xin)世紀，隨著(zhu)我國經濟的(de)高速發(fa)展，火電裝(zhuang)機容量(liang)仍在(zai)不(bu)斷增長。按(an)中電聯(lian)《電力(li)(li)行業節能環(huan)保信息(xi)》推算，2015年，我國新(xin)增火電裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電力(li)(li)規劃(hua)設計總院預測，到2020年，火電裝機容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機容量約(yue)為3億(yi)kW。火電廠(chang)的快速發(fa)展導致了大氣環境(jing)的污染(ran)并(bing)引發(fa)了公共環境(jing)及健康(kang)危機，

雖然(ran)采取一系列政策，大力(li)推動(dong)煤(mei)炭清潔利用與發展清潔能(neng)源，但由于我(wo)國燃煤發電(dian)(dian)的基數(shu)較大，火電(dian)(dian)廠仍將是大氣(qi)污(wu)染物的主要(yao)排放(fang)源之一，而降(jiang)低排放(fang)強(qiang)度的主要(yao)措施(shi)就是制定和實施(shi)更加(jia)嚴(yan)格的排放(fang)標(biao)準。

同時濕式電(dian)(dian)除塵器作為(wei)燃煤電(dian)(dian)廠污染物控制(zhi)的精(jing)處理技(ji)術設備，其處理對(dui)象為(wei)含大量(liang)游離水的飽和(he)(he)濕煙(yan)氣，主要去除粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)(he)有(you)害氣體，并可有(you)效控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文介紹4種濕式電(dian)(dian)除塵器技(ji)術，并從性能、可靠性及除塵效果(guo)等(deng)方(fang)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(zai)目前(qian)(qian)的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)不同(tong)，主要分為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)、導電玻(bo)璃鋼電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水膜(mo)的(de)形成原(yuan)理)不同(tong)，分為(wei)水膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)(qian)者(zhe)(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)自凝結(jie)實現(xian)在(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)(zhe)為(wei)通過噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)形成水膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)20世紀90年代(dai)，為(wei)應(ying)對(dui)地(di)方(fang)環(huan)保法規提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公司研(yan)發并建(jian)成濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要求，在燃煤(mei)電廠(chang)安(an)裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電除塵器。目前我國通(tong)(tong)過引進技(ji)(ji)術并優(you)化設計，已掌(zhang)握其(qi)核心技(ji)(ji)術。(1)金屬(shu)電極濕式(shi)(shi)電除塵器的(de)技(ji)(ji)術特(te)點如下(xia)(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有效控制氣(qi)流(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除效率(lv)。2)陰陽(yang)極均平(ping)行于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金屬(shu)極板采(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極板通(tong)(tong)過懸掛(gua)梁固(gu)定于殼體(ti)中，電暈電極采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)過吊桿吊掛(gua)在殼體(ti)中。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽(yang)極不(bu)易變形，極間距有保證，故電場穩(wen)定性(xing)好(hao)，運(yun)行電壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系(xi)統出現故障(zhang)時，可(ke)以在較高的(de)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)下(xia)(xia)運(yun)行。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器(qi)存在(zai)的問題如(ru)下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)板(ban)的(de)設計、制造(zao)、安裝及(ji)維護有(you)嚴(yan)格的(de)要求，更換(huan)時難度較大。2)極(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)多采(cai)(cai)用316L，需要通過水(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出現失效，造(zao)成極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式采(cai)(cai)用在線單線連續噴淋(lin)工(gong)藝，需要設置專門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后(hou)循環使用，這種(zhong)清灰方(fang)式對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大，對噴嘴性能要求更高。根據各企業發布的(de)環境監測(ce)報告顯示，金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃島電廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟(zhou)山(shan)電廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)(cai)用了金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)濕式電除(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)玻璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度高、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)保(bao)證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵器(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)(yu)玻璃鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)很(hen)強的(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵和(he)石膏對沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力自流至下(xia)部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)塵的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)管(guan)上部(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統(tong)自動停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運行，沖洗(xi)結束后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)長(chang)期(qi)使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)板(ban)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產(chan)品的(de)質量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要整(zheng)個模塊更換，將(jiang)大大增加維護(hu)費用(yong)(yong)和(he)難度。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報告顯(xian)示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立(li)大(da)學(xue)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，我國早由山東大學(xue)和國電環保院(yuan)共(gong)同研發，開始(shi)了柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖(xian)維織物用于濕式除塵器(qi)的研究工作(zuo)，并于2012年在(zai)益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工(gong)業化(hua)應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)優良的(de)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)織(zhi)物(wu)通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以(yi)形(xing)(xing)成水(shui)膜，并(bing)靠重力自流(liu)向(xiang)下與(yu)煙氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材料作(zuo)為收(shou)塵極布置成方形(xing)(xing)孔(kong)道(dao)(立式布置)，煙氣沿(yan)孔(kong)道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器的(de)技術特點如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽有重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有利于表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利用從(cong)煙(yan)氣中收(shou)集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗(xi)水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極部件可組(zu)裝拆卸，有利于后期的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣溫度較高(gao)時，對陽(yang)極壽命有影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)伸縮率較大(da)，陽(yang)極布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和浸水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮都(dou)會影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)極間距，進而影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流速較高(gao)，產(chan)生氣流帶出，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)率低(di)。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有限(xian)公(gong)司(si)300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有限(xian)公(gong)司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極濕式靜電(dian)除(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華(hua)能達(da)公司自(zi)主研發的(de)(de)具有(you)(you)自(zi)主知識(shi)產(chan)權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布置是將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)方向(xiang)，使(shi)(shi)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)在同一水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒在引風力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)的(de)(de)共(gong)同作用下(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板上完成捕集。裝置主要由殼體、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴(pen)淋系(xi)統、熱(re)風系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具有(you)(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)(deng)特(te)性，使(shi)(shi)用壽命能夠(gou)達(da)到(dao)30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)通孔率(lv)達(da)到(dao)98%以上，其(qi)幾乎(hu)全(quan)通透的(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低(di)了徑(jing)流(liu)(liu)式濕式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并(bing)且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板具有(you)(you)的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)系(xi)統采(cai)用旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)設計(ji)，在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)下部設立獨(du)立的(de)清洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)內部向外沖洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后的(de)污(wu)水通過排(pai)水泵和排(pai)污(wu)管(guan)道送(song)入(ru)脫硫塔補水。在工(gong)程運行(xing)中，利(li)用壓(ya)差監測，實現(xian)在線噴(pen)淋，無(wu)水循環系(xi)統，故(gu)耗水、耗電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如(ru)下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)部件全(quan)部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期成本投入(ru)較(jiao)高。