黃岡濕式電除塵器

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(ru)新(xin)世(shi)紀，隨(sui)著我(wo)國(guo)經濟的高(gao)速發展，火(huo)電裝(zhuang)機(ji)容量仍在不斷(duan)增(zeng)長。按中電聯《電力行業節能環保信息》推(tui)算，2015年，我(wo)國(guo)新(xin)增(zeng)火(huo)電裝(zhuang)機(ji)容量約(yue)0.51億(yi)kW。根據電力規劃設計總院(yuan)預測，到(dao)2020年，火電裝機容量將達到12.2億kW，新(xin)增裝機容量約為3億kW。火電廠的快速發展導致了(le)大氣(qi)環境的污染并引發了(le)公共環境及健康危機，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭清潔(jie)利用與發展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的(de)基數較(jiao)大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一(yi)，而降低(di)排(pai)放(fang)強度(du)的(de)主(zhu)要(yao)措施就是(shi)制定和(he)實施更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同(tong)時濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為燃煤電(dian)(dian)廠污(wu)染物控(kong)制(zhi)的精處理技(ji)術(shu)設備(bei)，其(qi)處理對象為含大(da)量游(you)離水的飽和濕煙氣(qi)，主要(yao)去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體，并可(ke)有效控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)效果等(deng)方面進行比較。

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)目前的(de)(de)濕除(chu)(chu)技術(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)(de)不同，主要分為(wei)不銹鋼濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器、導電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器、柔性(xing)電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器;根(gen)據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)原理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通(tong)過噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)(xing)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年(nian)代(dai)，為應對地方環保法(fa)規提(ti)出的(de)對煙(yan)塵(chen)排(pai)放控制的(de)要求，日本(ben)三菱公(gong)司研發并建(jian)成濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器，用于(yu)燃(ran)煤(mei)電(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制(zhi)要求，在燃煤電廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電除塵器(qi)。目(mu)前我(wo)國通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)術并優化設計(ji)，已掌握其(qi)核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電極(ji)濕式(shi)(shi)電除塵器(qi)的技(ji)術特點如下：1)大多采(cai)用臥(wo)式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水(shui)平(ping)方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼(ke)體(ti)中，電暈電極(ji)采(cai)用框架(jia)式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在殼(ke)體(ti)中。這種(zhong)安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有(you)保證，故(gu)電場(chang)穩定性好，運行(xing)電壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現(xian)故(gu)障時，可以在較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極板(ban)一般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽極板(ban)的(de)設計(ji)、制造(zao)、安裝及維護(hu)有(you)嚴格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換時難度較大。2)極板(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現(xian)失效(xiao)，造(zao)成極板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪(sang)失除塵(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。3)清灰方(fang)式采(cai)用在線單(dan)線連續噴(pen)(pen)(pen)淋工藝，需要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)處(chu)理(li)系統，噴(pen)(pen)(pen)淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后(hou)循(xun)環使用，這種清灰方(fang)式對(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)(pen)嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根據各企業發布的(de)環境監測報(bao)告顯示(shi)，金屬電極濕式電除塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)(qu)除率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃島電廠670MW機(ji)(ji)組、神華國華舟山(shan)電廠350MW機(ji)(ji)組等都采(cai)用了金屬極板(ban)濕式電除塵(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)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕、比強度高(gao)、耐(nai)腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收塵極(ji)組件(jian)采用工廠成(cheng)型，實現(xian)整體模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)液膜(mo)，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵和石膏對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重力自流(liu)至下(xia)部(bu)(bu)集液槽。4)為(wei)防(fang)止少(shao)量(liang)煙(yan)塵的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)(bu)設置一層間斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要(yao)進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)(zhong)一個電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結(jie)束(shu)后開啟該(gai)電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗(hao)水量(liang)較小，集液槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)收集液可返回(hui)脫硫塔內循環(huan)使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵性(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用，煙(yan)氣溫度較高(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽(shou)命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使用壽(shou)命在(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用的(de)(de)樹脂(zhi)等原材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果(guo)出現(xian)部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞(huai)，需(xu)要(yao)整個模塊更(geng)換，將(jiang)大大增(zeng)加維護費用和難度。根據各企(qi)業發(fa)布的(de)(de)環(huan)境(jing)監(jian)測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海(hai)石洞口300MW機組、蒙西(xi)300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等都(dou)采用了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)。

3.3、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提出(chu)了柔性電極濕式電除(chu)塵技(ji)術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大學共(gong)同研(yan)究制作出(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)山東大學和國電環保院共同研發(fa)，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資(zi)料顯(xian)示(shi)，耐腐(fu)蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕使其導電(dian)，可以形(xing)成(cheng)(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)，并(bing)靠重力自(zi)流(liu)向下與煙氣分離，柔性(xing)織(zhi)物材料作為收塵極(ji)布(bu)置成(cheng)(cheng)方形(xing)孔(kong)(kong)道(立(li)式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)(kong)道流(liu)過。(1)柔性(xing)濕式電(dian)除塵器的技術特(te)點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利于表(biao)面(mian)形成均勻(yun)水(shui)膜(mo)，利用從煙(yan)氣中收(shou)集(ji)的(de)(de)酸液帶(dai)出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可(ke)組裝拆(chai)卸，有(you)利于后期(qi)的(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高溫，煙(yan)氣溫度(du)較(jiao)高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用壽命(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生的(de)(de)伸縮(suo)都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣流(liu)速(su)較(jiao)高，產生氣流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除率(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期(qi)600MW機組采(cai)用了柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華能達(da)公司自主研發的(de)(de)具(ju)(ju)有(you)自主知識產(chan)權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽極板垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使電(dian)場力(li)(li)與(yu)引風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向在同一水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在引風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作用下(xia)，在新型(xing)陽極板上(shang)完(wan)成捕(bu)集。裝(zhuang)(zhuang)置主要由(you)殼體、分布板、陽極裝(zhuang)(zhuang)置、陰(yin)極裝(zhuang)(zhuang)置、噴(pen)淋系(xi)統、熱風(feng)(feng)系(xi)統和(he)供(gong)電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位(wei)全部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具(ju)(ju)有(you)強度(du)高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯(lv)離子和(he)硫(liu)化物(wu)的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使用壽命(ming)能夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽極板的(de)(de)通(tong)(tong)孔(kong)率達(da)到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通(tong)(tong)透的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降(jiang)低(di)了(le)徑(jing)流(liu)(liu)式濕式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且(qie)和(he)普通(tong)(tong)的(de)(de)陽極板相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體積下(xia)新型(xing)陽極板具(ju)(ju)有(you)的(de)集塵(chen)面積，相當(dang)于普通陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)(ji)系(xi)統采用旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)下(xia)部(bu)(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)室，由(you)(you)高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的(de)污水(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道(dao)送入(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利(li)用壓(ya)差監(jian)測，實現在(zai)線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由(you)(you)于接觸煙氣(qi)的(de)部(bu)(bu)件(jian)全部(bu)(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投入(ru)較(jiao)高。