黃南濕式電除塵器

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)新世紀(ji)，隨著我國經濟的高(gao)速發(fa)展，火(huo)(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)仍在(zai)不斷增(zeng)長(chang)。按中電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力行業節能環保信(xin)息》推算，2015年，我國新增(zeng)火(huo)(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)力規(gui)劃(hua)設(she)計總院(yuan)預(yu)測，到2020年，火電裝機容量將達(da)到12.2億(yi)(yi)kW，新(xin)增裝機容量約為3億(yi)(yi)kW。火電廠的(de)快速發展導致了大(da)氣環境(jing)的(de)污染并引發了公共環境(jing)及健(jian)康危機，

雖(sui)然采取一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用與(yu)發(fa)展清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)，但由于(yu)我國燃煤發(fa)電的(de)基數較大，火(huo)電廠仍將(jiang)是大氣污染物(wu)的(de)主要排放源(yuan)(yuan)之(zhi)一(yi)，而降低排放強度的(de)主要措(cuo)施(shi)就是制定和實施(shi)更(geng)加嚴格(ge)的(de)排放標準。

同時濕式(shi)電除塵器(qi)作為燃煤電廠(chang)污染(ran)物(wu)控(kong)制的(de)精處理(li)技術(shu)設備，其(qi)處理(li)對象(xiang)為含大(da)量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體(ti)，并(bing)可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排(pai)放，本文(wen)介紹4種濕式(shi)電除塵器(qi)技術(shu)，并(bing)從性能(neng)、可靠性及除塵效(xiao)果等(deng)方面進(jin)行(xing)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(zai)目(mu)前的濕除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材質的選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的不同(tong)，主要(yao)分為(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器、導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器;根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)的形成原(yuan)理)不同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)(zhe)為(wei)(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠(kao)煙氣中的水(shui)(shui)(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面(mian)自(zi)凝(ning)結實現在(zai)線(xian)清(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)(zhe)為(wei)(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面(mian)形成水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能(neng)對比(bi)3.1、金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應對地方環保(bao)法規提出的對煙塵(chen)排放控制的要求，日(ri)本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃煤(mei)電(dian)(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控制要求，在(zai)(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器。目前我國通(tong)過(guo)引進技術(shu)并優(you)化設計，已掌握其核(he)心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的技術(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵(chen)(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效(xiao)率(lv)。2)陰陽極均平行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方向布置，金(jin)屬(shu)極板采用(yong)懸掛方式(shi)，極板通(tong)過(guo)懸掛梁(liang)固(gu)定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采用(yong)框架式(shi)結構(gou)，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛在(zai)(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這(zhe)種安裝方式(shi)由于陰陽極不易變形，極間距(ju)有保證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系(xi)統出現故障時，可以在(zai)(zai)(zai)較(jiao)高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器(qi)存在(zai)的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一般高度(du)在8～10m左右(you)，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及維護(hu)(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求，更換時難度(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜保護(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護(hu)(hu)出現失效(xiao)(xiao)，造(zao)成極(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)率。3)清灰方(fang)式采用(yong)在線單線連(lian)續噴(pen)淋工(gong)藝，需要(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中(zhong)和(he)后循環使用(yong)，這種清灰方(fang)式對于(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更高。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)(ji)組(zu)、神(shen)華(hua)國(guo)華(hua)舟山(shan)電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)(ji)組(zu)等都采用(yong)了金屬極(ji)(ji)板濕式電(dian)(dian)除(chu)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)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組件采用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實(shi)現(xian)整體(ti)模塊(kuai)化(hua)，有(you)(you)利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在沉(chen)淀(dian)極表面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能有(you)(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自流(liu)至(zhi)下部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極管(guan)上部(bu)設置一層(ceng)間斷噴(pen)淋(lin)裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自動(dong)停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速在2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)流(liu)速后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在高(gao)溫下長期使用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極板壽命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及制作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂(zhi)等原材料(liao)性(xing)能有(you)(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模塊(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境(jing)監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組等都(dou)采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學提出了柔性電極濕(shi)式電除塵(chen)技術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥(hai)俄州立大(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(you)山東(dong)大(da)學和國電環(huan)保院共同研(yan)發，開始了柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物(wu)用于濕式除塵(chen)器的(de)研(yan)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。官網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料顯示(shi)，耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)優(you)良(liang)的柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物通過(guo)潤濕使其導(dao)電(dian)，可以(yi)形成(cheng)水膜(mo)，并靠重力自流(liu)向下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材(cai)料作為收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔道(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿(yan)孔道(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵器(qi)的技(ji)術特(te)點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表(biao)面(mian)形(xing)成均勻(yun)水膜，利(li)用從煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極(ji)部(bu)件可組(zu)(zu)裝拆(chai)卸，有(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐(nai)高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度較高時，對陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用壽命(ming)6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊(jin)程(cheng)度和浸(jin)水后發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮都(dou)會影響實(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉塵去除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有(you)限公司一(yi)期600MW機組(zu)(zu)采用了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器是北(bei)京(jing)華能達(da)(da)公司自(zi)主研發(fa)的具有自(zi)主知(zhi)識(shi)產權(quan)的除塵技術。與上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵器結構(gou)不(bu)同(tong)，該(gai)結構(gou)布(bu)置(zhi)是將(jiang)收塵陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力與引風(feng)力的方向在(zai)同(tong)一水平線上，粉塵顆(ke)粒在(zai)引風(feng)力與電(dian)(dian)(dian)場(chang)力的共同(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上完(wan)成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和(he)(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器的技術特(te)點如下：1)與煙氣(qi)(qi)接(jie)觸部位全部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼材質(zhi)，具有強度高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子和(he)(he)硫化物的應(ying)力腐蝕(shi))等(deng)特(te)性，使用(yong)(yong)壽(shou)命能夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的通孔率(lv)達(da)(da)到98%以上，其幾乎全通透的結構(gou)大大降低(di)了徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵器的運(yun)行阻力，并且和(he)(he)普通的陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的集塵(chen)面積，相(xiang)當(dang)于普通陽(yang)極(ji)板(ban)的20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)系統采(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設(she)(she)計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下部設(she)(she)立獨立的清洗(xi)室，由(you)(you)高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內(nei)部向外(wai)沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的污水通過排水泵和排污管道(dao)送(song)入脫硫塔(ta)補水。在(zai)(zai)工(gong)程運行中(zhong)，利用壓(ya)差監測，實現在(zai)(zai)線(xian)噴淋(lin)，無水循(xun)環(huan)系統，故(gu)耗水、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)的問題如下：1)由(you)(you)于接(jie)觸(chu)煙氣的部件全部采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入較高。