河源濕式電除塵器

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(yin)言(yan)進(jin)入新世紀，隨著我國(guo)經濟的高速(su)發展(zhan)，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我國(guo)新增火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計總院預測(ce)，到(dao)2020年，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容(rong)量約(yue)為3億(yi)kW。火電(dian)廠的快速發展(zhan)導(dao)致(zhi)了(le)(le)大氣環境的污染(ran)并引發了(le)(le)公共(gong)環境及健康危機(ji)，

雖然采取一系列政策(ce)，大力(li)推動煤炭(tan)清(qing)潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的基數較大，火電廠仍將(jiang)是大氣污染物的主要排放(fang)源之(zhi)一，而降低(di)排放(fang)強度的主要措施(shi)就(jiu)是制定和實施(shi)更(geng)加嚴格的排放(fang)標準(zhun)。

同時濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為燃(ran)煤(mei)電(dian)廠污染物(wu)控(kong)制的(de)精(jing)處理技(ji)術(shu)設(she)備，其(qi)處理對(dui)象(xiang)為含(han)大量游(you)離水的(de)飽和濕煙(yan)氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并可(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)，并從(cong)性能(neng)、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效果等方面(mian)進行比較(jiao)。

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(qian)的(de)濕(shi)(shi)除技(ji)術中，主要(yao)差別在于陽(yang)(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)選(xuan)取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術。根(gen)據陽(yang)(yang)極(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同(tong)(tong)，主要(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi);根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(即水膜的(de)形(xing)成原(yuan)理)不(bu)同(tong)(tong)，分為(wei)水膜自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術和(he)水膜沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中的(de)水汽在陽(yang)(yang)極(ji)表面自(zi)凝(ning)結實現在線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴(pen)淋水在陽(yang)(yang)極(ji)表面形(xing)成水膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀(ji)90年代(dai)，為(wei)應對(dui)地方環(huan)保法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)(chen)排放(fang)控(kong)制(zhi)的要求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電廠的煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出控制要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通過引進技術(shu)并(bing)優(you)化(hua)設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方向進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)板通過懸掛(gua)梁固定(ding)于殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框(kuang)架式結構，通過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼(ke)體(ti)中。這種安裝(zhuang)方式由于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系統出現故障時，可(ke)以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器存在的問題如(ru)下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)一般高(gao)度(du)在8～10m左右，要形成均勻的水(shui)(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)的設(she)(she)計、制造、安裝及維護(hu)(hu)有(you)嚴格的要求(qiu)，更換時難(nan)度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)材質多采用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)以(yi)防腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率。3)清灰方式(shi)采用(yong)在線單線連續(xu)噴淋(lin)工藝，需要設(she)(she)置專門的水(shui)(shui)(shui)處理(li)系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)中(zhong)和后(hou)循環使用(yong)，這種清灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要求(qiu)更高(gao)。根據各企業發布的環境監測(ce)報告(gao)顯示(shi)，金屬(shu)(shu)電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電廠670MW機組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機組(zu)等都采用(yong)了金屬(shu)(shu)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電除(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)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)重量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整體模塊化(hua)，有(you)(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集下(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面(mian)形成液(ye)(ye)膜(mo)，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)很強的(de)疏水性(xing)，能有(you)(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重力自流(liu)(liu)至(zhi)下(xia)部集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止少(shao)量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設置一(yi)層間(jian)斷噴(pen)淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)(zhi)系統自動停掉(diao)其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗結束(shu)后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水量(liang)(liang)較小，集液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)收集液(ye)(ye)可返回脫硫塔內(nei)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品的(de)質量(liang)(liang)及(ji)制(zhi)(zhi)作產品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等原材料性(xing)能有(you)(you)關。3)如果出(chu)現(xian)部分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模塊更換，將大大增(zeng)加維(wei)護(hu)費用(yong)(yong)和(he)難度。根據(ju)各企(qi)業發布(bu)的(de)環(huan)境(jing)監測報告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白(bai)楊(yang)河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電極濕式(shi)電除塵器20世(shi)紀90年(nian)代(dai)末(mo)，俄亥(hai)俄州立大(da)學提出(chu)了(le)柔(rou)性電極濕式(shi)電除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立(li)大學共同研究制(zhi)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(dong)大學和國電環保院共同研發，開(kai)始了柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物用于濕式除(chu)塵器的研究(jiu)工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物(wu)通(tong)過(guo)潤(run)濕(shi)使(shi)其導電，可(ke)以形成水膜，并(bing)靠重(zhong)力自(zi)流向(xiang)下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物(wu)材料作為收塵極布(bu)置成方(fang)形孔(kong)道(立式布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除塵器的技(ji)術特點(dian)如下：1)柔性(xing)陽有重(zhong)(zhong)量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維本身(shen)的(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有利于(yu)表(biao)面形成均勻水(shui)膜，利用從煙氣中收集(ji)的(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗(xi)水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極部(bu)件可組(zu)裝拆卸，有利于(yu)后期的(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不(bu)耐高(gao)溫，煙氣溫度(du)較高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極壽(shou)(shou)命(ming)有影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽(shou)(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較大(da)，陽(yang)(yang)極布的(de)(de)張緊程度(du)和浸(jin)水(shui)后發(fa)生的(de)(de)伸縮都(dou)會影響實際的(de)(de)極間距，進而影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣流(liu)速(su)較高(gao)，產(chan)生氣流(liu)帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有限公司(si)300MW機(ji)(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限公司(si)一期600MW機(ji)(ji)組(zu)采用了(le)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器徑流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器是北京華能(neng)達公司(si)自主(zhu)研發(fa)的(de)具有(you)自主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)(yu)上述濕式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器結(jie)(jie)構不同，該(gai)結(jie)(jie)構布(bu)(bu)置是將收塵(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)(yu)引風(feng)力(li)的(de)方(fang)向在同一水平線上，粉塵(chen)顆(ke)粒(li)在引風(feng)力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)共同作用(yong)下(xia)，在新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼(ke)體、分(fen)布(bu)(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋(lin)系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子和硫化物的(de)應力(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能(neng)夠(gou)達到(dao)30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通(tong)(tong)孔(kong)率達到(dao)98%以上，其幾(ji)乎全通(tong)(tong)透(tou)的(de)結(jie)(jie)構大大降低了(le)徑流(liu)(liu)式濕式除(chu)塵(chen)器的(de)運行阻力(li)，并(bing)且和普通(tong)(tong)的(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有(you)的集塵面積，相當(dang)于普通(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)的20倍。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用旋轉電(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋轉電(dian)極(ji)下部設(she)立獨立的清洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)旋轉電(dian)極(ji)內部向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后的污水通(tong)過排(pai)水泵和排(pai)污管道(dao)送入脫硫塔補(bu)水。在(zai)工程運行(xing)中，利(li)用壓差監測，實(shi)現在(zai)線噴淋，無(wu)水循環系統(tong)，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除塵器存在(zai)的問題如下：1)由于接觸煙氣的部件全(quan)部采用2205雙相不銹鋼，前期成本投(tou)入較高。