紅河濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國經濟的(de)高速發展(zhan)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量仍在(zai)不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節(jie)能環保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我國新增火(huo)電(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力(li)規劃設計(ji)總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝(zhuang)機容量(liang)將達(da)到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容量(liang)約(yue)為3億kW。火(huo)電廠的快速發(fa)展(zhan)導致了大氣環(huan)境(jing)的污染(ran)并引發(fa)了公共環(huan)境(jing)及健康危機，

雖然采取一(yi)系列政策，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔利用(yong)與發展清潔能源(yuan)，但由(you)于我(wo)國燃煤發電的(de)基數較大(da)(da)，火電廠仍將(jiang)是(shi)(shi)大(da)(da)氣污染物(wu)的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)(pai)放(fang)(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)強度(du)的(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施就是(shi)(shi)制(zhi)定和實施更加嚴(yan)格的(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)標準。

同時濕式電(dian)除(chu)塵器作(zuo)為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控(kong)制的精處理(li)技(ji)(ji)術設備(bei)，其處理(li)對象為含(han)大量游離(li)水的飽和濕煙氣(qi)，主要(yao)去除(chu)粉塵(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本(ben)文介紹4種濕式電(dian)除(chu)塵器技(ji)(ji)術，并從性能、可靠性及除(chu)塵效(xiao)果等方(fang)面進(jin)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)(zai)目前的(de)(de)濕除技(ji)術中，主(zhu)要(yao)(yao)差(cha)別(bie)在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的(de)(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)術。根據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要(yao)(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼濕式(shi)(shi)(shi)電除塵器(qi)、導電玻璃(li)鋼電極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電除塵器(qi)、柔性(xing)電極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電除塵器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)術(即水(shui)膜的(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)術，前者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過噴淋水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世(shi)紀90年代(dai)，為應(ying)對(dui)地方環保法規(gui)提出的對(dui)煙塵(chen)排放控制(zhi)的要求，日(ri)本三(san)菱公司(si)研發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出控制要求，在燃煤電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器。目(mu)前我國通(tong)過(guo)引(yin)進技(ji)(ji)術并優化設計，已掌握其核(he)心技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的技(ji)(ji)術特點(dian)如下：1)大多(duo)采用(yong)(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平方(fang)向進出，煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)帶出粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬極(ji)板采用(yong)(yong)懸(xuan)(xuan)掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)(xuan)掛(gua)(gua)梁(liang)固(gu)定(ding)(ding)于殼體中(zhong)(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)采用(yong)(yong)框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)(gua)在殼體中(zhong)(zhong)。這種(zhong)安裝方(fang)式(shi)由(you)于陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)保(bao)證，故電(dian)場穩定(ding)(ding)性好(hao)，運(yun)(yun)行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出現故障時，可(ke)以(yi)在較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)溫度下運(yun)(yun)行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極板一(yi)(yi)般高度在8～10m左(zuo)右(you)，要形(xing)成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜(mo)對陽極板的(de)設計(ji)、制(zhi)造、安裝及維護(hu)有(you)嚴格的(de)要求，更換時難度較大(da)(da)。2)極板材(cai)質多采用(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效，造成(cheng)極板腐蝕嚴重，甚至(zhi)喪失除(chu)(chu)(chu)塵效率(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)采用(yong)(yong)在線單線連續(xu)噴淋工藝，需要設置專門的(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和(he)后循環使用(yong)(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)對于(yu)水(shui)耗、電耗、堿(jian)的(de)消耗較大(da)(da)，對噴嘴(zui)性能(neng)要求更高。根據(ju)各企業發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，金屬電極濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐黃島電廠670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機組(zu)等都采用(yong)(yong)了金屬極板濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器(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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術(shu)特點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼具有(you)重量(liang)(liang)輕、比強(qiang)度高、耐腐(fu)蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整體模塊化，有(you)利于保證安裝精度。3)除塵(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時，收集(ji)(ji)下來的(de)(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)(ji)表面形成(cheng)液膜(mo)，由于玻(bo)璃(li)鋼具有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流(liu)至下部(bu)集(ji)(ji)液槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)(ji)管上部(bu)設置一(yi)層間斷噴淋裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)(xu)要進行(xing)間斷沖洗時，控制系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結(jie)束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量(liang)(liang)較小，集(ji)(ji)液槽中的(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液可(ke)(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)煙氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)(ji)氣溶膠脫(tuo)除率高，提高煙氣流(liu)速后(hou)，影響除塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高溫(wen)下長(chang)期使用(yong)，煙氣溫(wen)度較高時對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板壽命有(you)影響，嚴(yan)重時可(ke)(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與(yu)產品(pin)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及(ji)(ji)制作(zuo)產品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果(guo)出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼損壞，需(xu)(xu)要整個模塊更(geng)換，將大(da)大(da)增加維護費(fei)用(yong)和難度。根據各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、上海石洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立(li)大學共同(tong)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)學和國電環(huan)保院(yuan)共(gong)同研發，開始了柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕式除塵(chen)器的研究工作，并于2012年(nian)在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中(zhong)完成(cheng)工業(ye)化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形(xing)(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠重力自流向(xiang)下(xia)與煙氣(qi)(qi)分(fen)離，柔性織物(wu)材料作為收塵(chen)極布置成(cheng)方形(xing)(xing)孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)(qi)沿孔(kong)道流過。(1)柔性濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器的技術特點如(ru)下(xia)：1)柔性陽(yang)有重量(liang)輕、防腐性(xing)能好(hao)的特(te)(te)點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本身(shen)的結(jie)構特(te)(te)性(xing)，有利于(yu)表(biao)面形成均勻水(shui)膜，利用從(cong)煙(yan)(yan)氣中收(shou)集的酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有利于(yu)后期的維(wei)護和更換。(2)柔性(xing)濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的問題如下(xia)：1)柔性(xing)陽極(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)度較(jiao)高(gao)時，對陽極(ji)壽命有影(ying)響，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔性(xing)纖維(wei)織物(wu)的伸縮率(lv)(lv)(lv)較(jiao)大，陽極(ji)布的張緊程度和浸水(shui)后發生(sheng)(sheng)的伸縮都會影(ying)響實際的極(ji)間距，進而(er)影(ying)響到電場的穩定性(xing)、電壓(ya)的正常運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)(sheng)氣流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)低。性(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(含(han)石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國(guo)(guo)電益陽發電有限(xian)(xian)公司(si)300MW機組，國(guo)(guo)電滎陽煤電一體化(hua)有限(xian)(xian)公司(si)一期600MW機組采用了柔性(xing)電極(ji)濕(shi)式靜電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華能(neng)達公司自(zi)主研發(fa)的(de)(de)具(ju)(ju)有(you)自(zi)主知識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)(shang)述濕式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)(bu)同，該(gai)結構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板垂直于氣流(liu)(liu)方向，使電(dian)場力與(yu)引(yin)風力的(de)(de)方向在(zai)(zai)同一水平(ping)線(xian)上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引(yin)風力與(yu)電(dian)場力的(de)(de)共同作用下(xia)(xia)，在(zai)(zai)新型(xing)陽(yang)極(ji)板上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分布板、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風系統和供(gong)電(dian)電(dian)源等(deng)(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)與(yu)煙氣接觸(chu)部位(wei)全部采用2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼材質，具(ju)(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對(dui)氯離子(zi)和硫化物的(de)(de)應力腐蝕)等(deng)(deng)特性，使用壽命(ming)能(neng)夠達到(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上(shang)(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)結構大大降低了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行(xing)阻(zu)力，并(bing)且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)板相(xiang)(xiang)比(bi)，相(xiang)(xiang)同體積下(xia)(xia)新型(xing)陽(yang)極(ji)板具(ju)(ju)有(you)的(de)(de)(de)(de)集塵(chen)面積，相當于(yu)普通陽極板的(de)(de)(de)(de)20倍。3)陽極系統采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極下部設(she)立獨立的(de)(de)(de)(de)清(qing)洗室，由(you)高(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極內(nei)部向外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)(de)(de)(de)污(wu)水通過(guo)排(pai)(pai)水泵和排(pai)(pai)污(wu)管道送入脫硫塔(ta)補水。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循(xun)環系統，故(gu)耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)(de)(de)(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成本(ben)投入較高(gao)。