呼和浩特濕式電除塵器

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)言進入新(xin)世紀，隨著我國(guo)經(jing)濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝機容量仍(reng)在不(bu)斷增長。按中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我國(guo)新(xin)增火電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力規劃(hua)設計總院預測(ce)，到2020年，火電(dian)裝機容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為(wei)3億kW。火電(dian)廠的快(kuai)速發展導(dao)致了大氣環境的污染并引發了公共(gong)環境及健康危機，

雖然(ran)采取(qu)一系列政策，大力推(tui)動煤炭清(qing)潔(jie)利用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但(dan)由于我國燃(ran)煤發電的基數較大，火電廠仍將是大氣污染(ran)物的主要排(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低排(pai)放(fang)強度的主要措施就是制定和實施更加嚴(yan)格(ge)的排(pai)放(fang)標準。

同時濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)作為燃(ran)煤(mei)電(dian)廠污染物控(kong)制(zhi)的精(jing)處(chu)理技術(shu)設備，其(qi)處(chu)理對象為含(han)大量游離水的飽和(he)(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴(di)和(he)(he)有害(hai)氣(qi)體，并(bing)可(ke)有效控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種(zhong)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)技術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵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。在目前的濕(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)技(ji)術中，主要差別在于(yu)陽(yang)(yang)極板材質的選取及清(qing)(qing)灰技(ji)術。根(gen)據陽(yang)(yang)極材質的不同，主要分為不銹鋼濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據清(qing)(qing)灰技(ji)術(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的形成(cheng)原理)不同，分為水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰技(ji)術和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)術，前者為間斷(duan)噴淋(lin)，靠煙氣中的水(shui)(shui)汽在陽(yang)(yang)極表(biao)面自凝結實現在線清(qing)(qing)灰，后者為通(tong)過噴淋(lin)水(shui)(shui)在陽(yang)(yang)極表(biao)面形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法(fa)規提(ti)出的(de)(de)(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的(de)(de)(de)要(yao)求，日(ri)本三菱公司研發并建成濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器，用于燃(ran)煤電(dian)廠的(de)(de)(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我(wo)國通(tong)過(guo)(guo)引進技術(shu)(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核心技術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術(shu)(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)流沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流速較低(di)(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制氣(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)流方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)(guo)懸掛梁固(gu)定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體中。這(zhe)種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統(tong)出(chu)現故障(zhang)時，可以在(zai)(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極板(ban)(ban)一般(ban)高(gao)度在8～10m左右，要形成均勻的水(shui)(shui)膜(mo)對陽極板(ban)(ban)的設(she)計(ji)、制造、安裝及維護(hu)有(you)嚴(yan)格的要求，更換時難度較(jiao)大(da)(da)。2)極板(ban)(ban)材質(zhi)多采用316L，需要通(tong)過水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出(chu)現失(shi)效，造成極板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪(sang)失(shi)除塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式采用在線單線連(lian)續(xu)噴淋工藝，需要設(she)置專門的水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這(zhe)種清灰方式對于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的消(xiao)耗較(jiao)大(da)(da)，對噴嘴性能要求更高(gao)。根據(ju)各企(qi)業發布的環境監測(ce)報告顯(xian)示，金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華國華舟(zhou)山(shan)電(dian)廠350MW機組等都采用了金屬極板(ban)(ban)濕式電(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)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術(shu)特點如下：1)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有重(zhong)量輕、比強度高、耐腐蝕(shi)等特性(xing)(xing)。2)收(shou)(shou)(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)工廠成型，實現(xian)整體模塊化，有利于保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行時，收(shou)(shou)(shou)集下來的(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴在(zai)沉淀極表面形成液(ye)(ye)(ye)膜(mo)，由于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)疏(shu)水性(xing)(xing)，能(neng)有效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏對(dui)(dui)沉淀極壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流至下部集液(ye)(ye)(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極管上部設置(zhi)一(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋(lin)裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)場，當需要進行間(jian)斷(duan)沖洗時，控制系統自(zi)動(dong)停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結(jie)束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)場。由于耗水量較(jiao)小，集液(ye)(ye)(ye)槽(cao)(cao)中的(de)(de)收(shou)(shou)(shou)集液(ye)(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高，提(ti)高煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高溫下長(chang)期使用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高時對(dui)(dui)陽極板壽命(ming)有影(ying)響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產品的(de)(de)質(zhi)量及制作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性(xing)(xing)能(neng)有關。3)如果出(chu)現(xian)部分導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模塊更換，將大大增加維護費用(yong)和難(nan)度。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯(xian)示，導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采用(yong)了(le)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器20世(shi)紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學提(ti)出了(le)柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥(hai)俄州立大(da)學共同研(yan)究(jiu)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(you)山東大學和國(guo)電(dian)環保院(yuan)共同研發(fa)，開始(shi)了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機(ji)組中(zhong)完成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物通過潤濕使其導(dao)電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自流向(xiang)下與(yu)煙氣分離，柔性(xing)織物材料作為收(shou)塵極(ji)布(bu)(bu)置成方形孔道(dao)(立式(shi)(shi)布(bu)(bu)置)，煙氣沿孔道(dao)流過。(1)柔性(xing)濕式(shi)(shi)電除塵器的技術特點(dian)如(ru)下：1)柔性(xing)陽有重量輕(qing)、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有利(li)(li)于(yu)表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰(hui)，實現自清(qing)灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量小(xiao)。3)陽極部件可組裝拆卸，有利(li)(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽極不(bu)耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)，對陽極壽命有影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽極布的(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程(cheng)度和浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)(de)(de)(de)極間距(ju)，進(jin)而影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去(qu)除(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有限公司300MW機組，國電(dian)滎陽煤電(dian)一體化有限公司一期600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)極濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自主研發的具(ju)有(you)自主知識(shi)產權的除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜(jing)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布(bu)置是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使(shi)電場(chang)(chang)力(li)(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的方向在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)電場(chang)(chang)力(li)(li)的共(gong)同(tong)作用下(xia)，在(zai)新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系(xi)(xi)統、熱風(feng)系(xi)(xi)統和(he)供電電源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的技術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其對(dui)氯離(li)子和(he)硫化物(wu)的應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特性，使(shi)用壽命能夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)的通(tong)孔率(lv)達(da)到98%以上(shang)，其幾乎(hu)全通(tong)透的結構大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的運行阻力(li)(li)，并(bing)且和(he)普通(tong)的陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有(you)的集塵面積，相(xiang)當于普通陽極板的20倍。3)陽極系統(tong)采用旋(xuan)轉電極設(she)計，在旋(xuan)轉電極下(xia)部(bu)設(she)立獨立的清洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在旋(xuan)轉電極內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的污水(shui)通過(guo)排水(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補(bu)水(shui)。在工(gong)程運行中，利用壓差監測，實現在線噴淋(lin)，無水(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流(liu)濕式電除塵器(qi)存在的問題(ti)如下(xia)：1)由于接觸煙(yan)氣的部(bu)件全部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投(tou)入較(jiao)高(gao)。