湖北濕式電除塵器

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(yin)言進入(ru)新世紀，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火電裝機容量(liang)(liang)仍在不(bu)斷增長。按中電聯(lian)《電力(li)行業節能環(huan)保信息》推算(suan)，2015年，我國(guo)新增火電裝機容量(liang)(liang)約0.51億kW。根據電力(li)規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火電裝機容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量約(yue)為3億(yi)kW。火電廠的快速發展(zhan)導(dao)致了大氣(qi)環境的污染并引發了公共(gong)環境及健康危機，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動(dong)煤炭清潔利(li)用與發展清(qing)潔能源(yuan)，但由(you)于我國燃(ran)煤發電的(de)基數較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)主要(yao)排放(fang)源(yuan)之一，而(er)降低排放(fang)強(qiang)度(du)的(de)主要(yao)措施就是(shi)制定和實施更(geng)加嚴(yan)格的(de)排放(fang)標準。

同(tong)時濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器作為燃(ran)煤(mei)電廠污染物(wu)控制的(de)精處理技術設備，其(qi)處理對象為含大量游離水的(de)飽(bao)和(he)濕(shi)煙氣，主要(yao)去除(chu)(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)(you)害氣體，并可有(you)(you)效控制PM2.5的(de)排(pai)放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器技術，并從性能(neng)、可靠性及(ji)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)效果等方面進行比較。

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。在目前(qian)的濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在于陽(yang)極(ji)(ji)板材質(zhi)的選(xuan)取及清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)的不(bu)同，主(zhu)要分為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器;根(gen)據清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水膜(mo)(mo)的形成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)水膜(mo)(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水膜(mo)(mo)沖(chong)洗清灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間(jian)斷(duan)噴淋(lin)，靠(kao)煙氣(qi)中的水汽在陽(yang)極(ji)(ji)表面自(zi)凝結實現(xian)在線清灰(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴淋(lin)水在陽(yang)極(ji)(ji)表面形成(cheng)水膜(mo)(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式電除塵器性能對比(bi)3.1、金屬(shu)電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代，為(wei)應對地方環(huan)保法規(gui)提出的(de)(de)對煙(yan)(yan)塵排放(fang)控制的(de)(de)要求，日本三(san)菱(ling)公司(si)研發并建成濕式電除塵器，用于(yu)燃煤電廠(chang)的(de)(de)煙(yan)(yan)塵治(zhi)理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制(zhi)要求(qiu)，在(zai)(zai)燃(ran)煤電廠(chang)安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電除塵器。目前我國通(tong)過引進技術(shu)并優化設計(ji)，已掌(zhang)握其核心(xin)技術(shu)。(1)金(jin)(jin)屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器的(de)技術(shu)特點如下：1)大多采(cai)用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)沿水平方(fang)(fang)向進出(chu)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有效(xiao)控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽(yang)(yang)極(ji)均平行于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)方(fang)(fang)向布置，金(jin)(jin)屬極(ji)板采(cai)用懸掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)過懸掛梁固(gu)定于殼(ke)體中，電暈電極(ji)采(cai)用框架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體中。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)由(you)于陰陽(yang)(yang)極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距(ju)有保(bao)證，故電場穩(wen)定性好(hao)，運行電壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較高的(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一(yi)般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻的水(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板的設計、制造(zao)(zao)、安裝及維護有(you)嚴格的要(yao)求，更換(huan)時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)板材質多采用316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保(bao)護出現(xian)失效，造(zao)(zao)成極(ji)板腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除塵(chen)(chen)效率。3)清(qing)灰方式(shi)采用在(zai)線單線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需(xu)要(yao)設置專(zhuan)門的水(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這(zhe)種清(qing)灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿(jian)的消(xiao)耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求更高。根據各企業(ye)發布的環境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃(huang)島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山(shan)電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都(dou)采用了金屬極(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(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)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重量(liang)輕、比強度高、耐(nai)腐蝕等(deng)特(te)性。2)收塵(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現整體模塊化，有(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時，收集下(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極表面(mian)形成(cheng)液(ye)(ye)(ye)膜，由于(yu)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性，能有(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)和(he)石(shi)膏對沉(chen)淀極壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力(li)自流至下(xia)(xia)(xia)部集液(ye)(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極管上部設(she)置一層間(jian)斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗時，控制系(xi)統自動停掉其中一個電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行(xing)，沖洗結(jie)束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水(shui)量(liang)較小(xiao)，集液(ye)(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)收集液(ye)(ye)(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙氣(qi)流速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)高溫下(xia)(xia)(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度較高時對陽極板壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重時可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性能有(you)關(guan)。3)如果出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要整個模塊更換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)和(he)難度。根據各企(qi)業發(fa)布的(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世紀(ji)90年(nian)代(dai)末(mo)，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性電極濕式電除塵(chen)技(ji)術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和(he)俄亥俄州(zhou)立大學(xue)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)由山東大學(xue)和國電環保院共同(tong)研(yan)發，開始(shi)了(le)柔性絕緣疏水纖維織物(wu)用于濕(shi)式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業(ye)化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)織物通(tong)過潤濕使其導(dao)電(dian)，可以形(xing)成(cheng)水膜，并(bing)靠重(zhong)力自流向下與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物材料作為收塵極布(bu)置成(cheng)方形(xing)孔道(立式布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)除塵器的(de)技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖維(wei)本(ben)身的(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均(jun)勻水膜(mo)，利用(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集(ji)的(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖洗(xi)水量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件(jian)可組裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期的(de)維(wei)護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器存在的(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有(you)(you)影(ying)(ying)響，嚴(yan)重時可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布(bu)的(de)張緊(jin)程度(du)和浸水后發生(sheng)的(de)伸(shen)縮都(dou)會影(ying)(ying)響實(shi)際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)(ying)響到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高(gao)(gao)，產(chan)生(sheng)氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有(you)(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體(ti)化有(you)(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)組采用(yong)了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)除塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華能(neng)達(da)(da)(da)公司自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)具有自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)布置是將(jiang)收(shou)塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)與(yu)引(yin)風力(li)的(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一水平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)顆(ke)粒(li)在引(yin)風力(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主(zhu)(zhu)要由殼體(ti)(ti)、分(fen)布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、噴(pen)淋(lin)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)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點(dian)如(ru)下：1)與(yu)煙氣(qi)接觸(chu)部位全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具有強度(du)高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐(fu)蝕(尤(you)其(qi)對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特(te)性，使用(yong)壽命(ming)能(neng)夠達(da)(da)(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達(da)(da)(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體(ti)(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有的集(ji)塵面積，相當于普通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下(xia)部設立(li)獨立(li)的清(qing)洗室，由高壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部向外沖洗網(wang)(wang)板，清(qing)洗網(wang)(wang)板后的污水通過(guo)排水泵和排污管道送入脫硫塔補水。在(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)壓差監(jian)測，實(shi)現在(zai)線(xian)噴(pen)淋(lin)，無(wu)水循(xun)環系(xi)統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除塵器存在(zai)的問題如(ru)下(xia)：1)由于接(jie)觸煙氣的部件(jian)全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)，前期成本投入較高。