賀州濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨(sui)著我(wo)(wo)國經濟的高(gao)速發展，火電裝機(ji)容(rong)量(liang)仍在不(bu)斷增長。按(an)中(zhong)電聯《電力(li)(li)行(xing)業(ye)節(jie)能環保信息》推算(suan)，2015年(nian)，我(wo)(wo)國新(xin)增火電裝機(ji)容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電力(li)(li)規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)(huo)電裝機(ji)容(rong)量將達(da)到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火(huo)(huo)電廠的(de)快速發(fa)展導(dao)致了(le)大氣環境的(de)污染并引發(fa)了(le)公共環境及健康(kang)危機(ji)，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔利(li)用與發展清潔能(neng)源(yuan)(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電的(de)(de)基數較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放源(yuan)(yuan)之一，而降低(di)排(pai)放強度的(de)(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施就是(shi)制定和實施更加(jia)嚴格的(de)(de)排(pai)放標準。

同時濕式電除(chu)塵器作為燃(ran)煤電廠污染(ran)物控制的(de)精處(chu)理技(ji)術(shu)設備(bei)，其處(chu)理對象為含(han)大(da)量游離(li)水的(de)飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體，并可(ke)有效控制PM2.5的(de)排(pai)放，本文(wen)介(jie)紹4種濕式電除(chu)塵器技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵效果等方面進行比(bi)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(zai)目前(qian)(qian)的濕除(chu)技(ji)術中(zhong)，主要(yao)差別(bie)在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的選取及(ji)清灰(hui)(hui)技(ji)術。根據陽(yang)極(ji)材質的不(bu)同(tong)，主要(yao)分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕式電除(chu)塵(chen)器、導電玻璃鋼電極(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器、柔性(xing)電極(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器;根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(即(ji)水膜(mo)的形成原理(li))不(bu)同(tong)，分(fen)為(wei)水膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)術和水膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術，前(qian)(qian)者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中(zhong)的水汽(qi)在(zai)陽(yang)極(ji)表面自(zi)凝結實現(xian)在(zai)線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋(lin)水在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成水膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器20世紀90年(nian)代，為應(ying)對(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的(de)要求(qiu)，日本三菱(ling)公司(si)研發(fa)并(bing)建成濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器，用(yong)于(yu)燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控(kong)(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我國通過(guo)(guo)引進技(ji)術并優化設(she)計，已掌(zhang)握其核心(xin)技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技(ji)術特(te)點如(ru)下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方向進出(chu)(chu)，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you))，能有效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰(yin)(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平行于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)方向布(bu)置，金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通過(guo)(guo)懸(xuan)掛梁固定于殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體(ti)中。這種(zhong)安裝方式(shi)由于陰(yin)(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運(yun)行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系(xi)統出(chu)(chu)現(xian)故障時，可以在(zai)較(jiao)高的煙氣(qi)(qi)(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器存在的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度(du)在8～10m左右(you)，要形成(cheng)(cheng)均(jun)勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護有嚴格的(de)要求(qiu)(qiu)，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材(cai)質(zhi)多采用316L，需(xu)要通(tong)過水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保(bao)護出現失效，造成(cheng)(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)采用在線單線連續(xu)噴淋工藝，需(xu)要設置專(zhuan)門的(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循(xun)環使用，這(zhe)種清灰(hui)方(fang)式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)(dui)噴嘴性能要求(qiu)(qiu)更高(gao)。根據各企(qi)業(ye)發(fa)布的(de)環境(jing)監測報告(gao)顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大唐黃(huang)島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用了金屬極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重量輕、比強(qiang)度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)(ji)組(zu)件采(cai)(cai)用(yong)工廠成型(xing)，實現(xian)整體模(mo)塊化(hua)，有(you)利于保證安(an)裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收集下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面形成液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流至下部(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止(zhi)少量煙(yan)(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)管上部(bu)設置一(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行間(jian)斷(duan)沖洗時(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量較小(xiao)，集液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收集液(ye)(ye)可返(fan)回脫硫塔內(nei)循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)煙(yan)(yan)(yan)氣流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)(yan)氣流速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下長(chang)期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)(yan)氣溫(wen)度較高(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與(yu)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)質量及制作產(chan)品(pin)(pin)所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需要整個模(mo)塊更(geng)換(huan)，將(jiang)大大增加維(wei)護費用(yong)和難度。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)都(dou)采(cai)(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大學提出了(le)柔性(xing)電極濕式(shi)電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州(zhou)立大學共同研究制(zhi)作(zuo)出(chu)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(you)山東大學和國電(dian)環保(bao)院共同研發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕式除塵器的(de)研究(jiu)工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完(wan)成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相(xiang)關(guan)資(zi)料(liao)顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)織物通(tong)過(guo)潤(run)濕(shi)(shi)使(shi)其導電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自流向下與煙(yan)氣(qi)分離(li)，柔性(xing)織物材料(liao)作(zuo)為收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔道(立式布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)(shi)式電除塵器的(de)技術特(te)點如(ru)下：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表面形成均(jun)勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)(yong)從煙氣中收集的(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實(shi)現自清灰，沖(chong)洗(xi)水(shui)(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可組裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)維(wei)(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙氣溫(wen)度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時可能燒蝕(shi)，使用(yong)(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物(wu)的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊程(cheng)度(du)和浸水(shui)(shui)后發生(sheng)的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會(hui)影響實(shi)際(ji)的(de)(de)極(ji)(ji)間(jian)距(ju)，進而影響到電場的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣流速較(jiao)高，產生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣溶膠(jiao)脫除(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電益陽(yang)(yang)發電有(you)限(xian)公司300MW機組，國電滎陽(yang)(yang)煤電一體(ti)化(hua)有(you)限(xian)公司一期(qi)600MW機組采用(yong)(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)靜(jing)電除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京華能(neng)達公司自主(zhu)研發(fa)的(de)(de)具(ju)有自主(zhu)知識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與上述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構不同，該結(jie)構布(bu)置是將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)場力與引風力的(de)(de)方(fang)向在(zai)同一水(shui)平(ping)線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風力與電(dian)場力的(de)(de)共(gong)同作用下(xia)，在(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成捕集。裝置主(zhu)要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系統(tong)、熱(re)風系統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全(quan)部采用2205雙相不銹鋼(gang)材質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi))等特(te)性(xing)，使用壽(shou)命能(neng)夠(gou)達到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通透的(de)(de)結(jie)構大大降低了(le)徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積下(xia)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具(ju)有的集塵面積(ji)，相當于普(pu)通陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)系(xi)統采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設計，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下部設立獨(du)立的清洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴(zui)在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內部向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的污水(shui)通過排水(shui)泵和(he)排污管(guan)道(dao)送入脫硫塔補水(shui)。在工程運行中，利用壓差監(jian)測，實現(xian)在線噴淋(lin)，無(wu)水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器存在的問題如下：1)由于接觸煙氣的部件全部采(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)，前期成本(ben)投入較高(gao)。