菏澤濕式電除塵器

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)世紀，隨著(zhu)我(wo)國(guo)經濟的高速發(fa)展，火電裝機(ji)容(rong)量仍在不(bu)斷增長。按中電聯《電力(li)行(xing)業節能(neng)環(huan)保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新(xin)增火電裝機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電力(li)規劃設(she)計(ji)總院預測，到2020年(nian)，火電裝機(ji)容量將(jiang)達(da)到(dao)12.2億kW，新增裝機(ji)容量約為3億kW。火電廠的(de)快速發(fa)展導致了大氣環境(jing)(jing)的(de)污染并引發(fa)了公(gong)共環境(jing)(jing)及健康危機(ji)，

雖然采(cai)取一系列政(zheng)策(ce)，大力推(tui)動煤(mei)炭(tan)清潔利用與(yu)發展清潔能源，但由于我(wo)國燃煤(mei)發電的(de)基數較大，火電廠(chang)仍將(jiang)是大氣(qi)污染物的(de)主要排放源之一，而降(jiang)低排放強度的(de)主要措施(shi)就是制(zhi)定和實施(shi)更加嚴格(ge)的(de)排放標準。

同時濕式電除(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染(ran)物控制的精處(chu)理技(ji)術設備，其(qi)處(chu)理對(dui)象為含(han)大量游(you)離(li)水的飽和(he)濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕式電除(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從性能(neng)、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效(xiao)果(guo)等方面進行比(bi)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(mu)前(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)術中(zhong)，主(zhu)要差(cha)別(bie)在(zai)于陽(yang)(yang)極板材(cai)質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術。根據(ju)陽(yang)(yang)極材(cai)質的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，主(zhu)要分為(wei)不(bu)(bu)(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器;根據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(即(ji)水(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)原理)不(bu)(bu)(bu)同(tong)，分為(wei)水(shui)膜自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術，前(qian)者為(wei)間(jian)斷(duan)噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)極表面(mian)自凝結實現(xian)在(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極表面(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)性能對比(bi)3.1、金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代，為應對地方(fang)環保法規提(ti)出的對煙塵排放控制的要求，日本三菱(ling)公司研(yan)發并建成濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)廠(chang)安裝(zhuang)(zhuang)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器。目(mu)前(qian)我國通(tong)過(guo)引進(jin)技術(shu)并優化設計，已掌(zhang)握(wo)其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技術(shu)特點如(ru)下：1)大多(duo)采(cai)用臥式布置，氣流(liu)沿水平(ping)方向進(jin)出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控制氣流(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行于(yu)氣流(liu)方向布置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁(liang)固(gu)定(ding)于(yu)殼體中(zhong)(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用框架式結(jie)構，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)(zai)殼體中(zhong)(zhong)。這種(zhong)安裝(zhuang)(zhuang)方式由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故(gu)電(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫(liu)系統出現故(gu)障時(shi)，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)較高(gao)(gao)的(de)煙氣溫度(du)下運行。

(2)金屬電極濕式(shi)電除(chu)塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)一般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻(yun)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝及維護有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更換時難度(du)較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)材質多(duo)采用316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜保護出現失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰方式(shi)采用在(zai)線單線連續噴(pen)淋(lin)(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專門的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)(huan)使用，這種清(qing)灰方式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)(hao)、電耗(hao)(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)(hao)較(jiao)大(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性(xing)能要(yao)(yao)求更高(gao)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環(huan)(huan)境監測報告顯(xian)示(shi)，金屬電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山(shan)電廠350MW機(ji)組(zu)等都采用了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(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)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有(you)重量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)性。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組(zu)件(jian)采用(yong)工廠(chang)成型，實(shi)現(xian)整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極表面形(xing)成液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有(you)很強的(de)疏水性，能有(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極壁的(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下(xia)(xia)部(bu)(bu)集液(ye)(ye)槽(cao)(cao)。4)為防(fang)止少(shao)量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極管上部(bu)(bu)設置(zhi)(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)(zhi)，將濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)場，當需要(yao)進行間斷沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動停掉其中一個(ge)電(dian)場或將電(dian)場降壓(ya)運(yun)行，沖(chong)洗結束后開(kai)啟該電(dian)場。由(you)于(yu)耗水量較小，集液(ye)(ye)槽(cao)(cao)中的(de)收集液(ye)(ye)可返(fan)回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影(ying)響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能。2)一般(ban)FRP不能在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)對(dui)陽極板壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)質(zhi)量及制作產(chan)品所用(yong)的(de)樹(shu)脂等原材料性能有(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)塊更換，將大大增加維(wei)護(hu)費用(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)環境監測(ce)報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)(tai)8號(hao)(hao)、9號(hao)(hao)2×300MW機組(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白楊河(he)兩臺(tai)(tai)300MW機組(zu)等都采用(yong)了導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出了柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和(he)俄亥俄州(zhou)立大(da)學共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(zao)由山(shan)東大學和國電(dian)環保院(yuan)共同研(yan)發(fa)，開(kai)始了柔性絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維織物用于濕(shi)式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完(wan)成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物通過(guo)(guo)潤濕(shi)使其導(dao)電(dian)，可以形(xing)(xing)成水膜，并靠重力自流向下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料(liao)作為收塵(chen)(chen)極布(bu)置成方形(xing)(xing)孔(kong)道(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技術特點(dian)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重(zhong)量輕、防腐性能好的(de)(de)特(te)點。2)柔性絕(jue)緣(yuan)疏水纖維(wei)本身(shen)的(de)(de)結構特(te)性，有(you)利(li)于(yu)表面形成均勻水膜(mo)，利(li)用從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸(suan)液帶(dai)出灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗水量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后(hou)期(qi)的(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔性濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性陽(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度較高(gao)(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽命(ming)6年左右(you)。2)柔性纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)伸縮率(lv)較大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度和(he)浸水后(hou)發(fa)(fa)生的(de)(de)伸縮都(dou)會影響(xiang)實(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)間距(ju)，進而影響(xiang)到電(dian)場(chang)的(de)(de)穩(wen)定性、電(dian)壓的(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)低(di)。性能結果(guo)表明：粉(fen)塵(chen)去(qu)除率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)限公司一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用了柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能(neng)達(da)公司自主(zhu)研發的(de)具(ju)(ju)有(you)(you)自主(zhu)知識(shi)產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與上(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)垂直于(yu)氣(qi)流方向(xiang)(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)方向(xiang)(xiang)在同(tong)一(yi)水平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)上(shang)完成捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主(zhu)要由(you)殼體、分布板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風系統和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點如下：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質(zhi)，具(ju)(ju)有(you)(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤其對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用(yong)壽命能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)的(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全通透(tou)的(de)結構(gou)大大降低了徑(jing)(jing)流式濕(shi)(shi)(shi)式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運(yun)行阻(zu)力(li)(li)，并(bing)且和(he)普通的(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積(ji)下新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)具(ju)(ju)有(you)(you)的(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當于普通(tong)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后(hou)的(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管道送入脫硫(liu)塔(ta)補水(shui)。在(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)除塵器存在(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼，前期成本投入較高(gao)。