惠州濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝機(ji)容量仍(reng)在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節能環保信息》推(tui)算，2015年，我國(guo)新(xin)增火電(dian)裝機(ji)容量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力規劃(hua)設計總(zong)院預測，到2020年，火電裝機(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)容量(liang)約為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致了大氣環境(jing)的污(wu)染并引發(fa)了公共環境(jing)及健康(kang)危機(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭(tan)清潔利用(yong)與發(fa)展(zhan)清潔能源，但(dan)由于(yu)我國(guo)燃煤發(fa)電(dian)(dian)的基(ji)數較大，火(huo)電(dian)(dian)廠仍將是(shi)大氣污染物的主要(yao)(yao)排放源之一(yi)，而降低排放強度的主要(yao)(yao)措施就是(shi)制定和實施更加嚴格的排放標準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器作為(wei)(wei)燃煤電(dian)廠(chang)污染物控(kong)制的精處(chu)理技(ji)(ji)術設備，其處(chu)理對象為(wei)(wei)含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣(qi)體，并可有效(xiao)(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本(ben)文介紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器技(ji)(ji)術，并從(cong)性能(neng)、可靠性及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)果等方(fang)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(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)極板(ban)材質(zhi)的(de)選取(qu)及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)極材質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)(tong)，主(zhu)要分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)(gang)電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、柔(rou)性(xing)電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi);根據清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成原(yuan)理(li))不(bu)同(tong)(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)和(he)水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)(wei)間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極表(biao)(biao)面自(zi)凝結實現在(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極表(biao)(biao)面形(xing)成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電除塵器(qi)性(xing)能對(dui)比3.1、金屬電極濕式電除塵器(qi)20世(shi)紀90年(nian)代，為(wei)應對(dui)地(di)方環保法規(gui)提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排放控制的(de)要求，日本三菱公(gong)司研(yan)發(fa)并(bing)建成濕式電除塵器(qi)，用于燃煤電廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制(zhi)要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過引進技(ji)術并(bing)優化設計，已(yi)掌握其(qi)核心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的技(ji)術特(te)點如下：1)大(da)多采(cai)(cai)用臥式布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平方向(xiang)進出，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較低(di)(流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰(yin)陽極均平行(xing)于氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)布置，金屬(shu)極板(ban)采(cai)(cai)用懸掛方式，極板(ban)通(tong)過懸掛梁固(gu)定于殼(ke)體(ti)(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采(cai)(cai)用框架式結(jie)構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體(ti)(ti)中(zhong)。這種安裝方式由(you)于陰(yin)陽極不易變形，極間距有保證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫(liu)系統出現故障(zhang)時(shi)，可(ke)以在(zai)(zai)較高的煙氣(qi)溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在的問題如下(xia)：

1)陽極板(ban)(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽極板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)設計、制造、安裝及維護有(you)嚴(yan)格的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，更換時(shi)難度較大。2)極板(ban)(ban)(ban)材質多采(cai)(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)保護以(yi)防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出(chu)現失(shi)(shi)效，造成極板(ban)(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰(hui)(hui)方式(shi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)在線單(dan)線連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)處(chu)理系統(tong)，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后循環(huan)使用(yong)(yong)，這種清(qing)灰(hui)(hui)方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更高(gao)。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬(shu)(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)(yong)了金屬(shu)(shu)極板(ban)(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量輕(qing)、比強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采用(yong)(yong)工廠成型(xing)，實(shi)現整體模塊化，有(you)利于保證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液滴在沉(chen)淀極(ji)(ji)表面(mian)形成液膜(mo)，由于玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)(xia)部(bu)(bu)集(ji)液槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)(ji)管(guan)上部(bu)(bu)設置(zhi)一(yi)(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)(yao)進行間(jian)斷(duan)沖(chong)洗(xi)時，控制系統(tong)自(zi)動停掉其中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量較(jiao)小，集(ji)液槽中的(de)(de)(de)收集(ji)液可返回脫硫塔內(nei)循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在2.5m/s左右時，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時對陽(yang)極(ji)(ji)板壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質量及(ji)制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材(cai)料性能(neng)(neng)有(you)關。3)如果(guo)出現部(bu)(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)(yao)整個模塊更換，將(jiang)大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企(qi)業發(fa)布的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上海石(shi)(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組等都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立(li)大學提(ti)出了柔(rou)性電極濕式電除塵技(ji)術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大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，我國早由(you)山東大學和國(guo)電環(huan)保(bao)院共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維織物用于濕式除塵器(qi)的研究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相關資(zi)料顯示，耐腐蝕(shi)性優良的(de)柔(rou)性絕(jue)緣(yuan)疏水纖維織物通過潤濕使其導電(dian)，可(ke)以(yi)形成水膜，并靠重力自(zi)流向下(xia)與煙氣(qi)分離(li)，柔(rou)性織物材(cai)料作為收(shou)塵(chen)(chen)極布置成方形孔道(立(li)式(shi)布置)，煙氣(qi)沿(yan)孔道流過。(1)柔(rou)性濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)能好(hao)的(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維本身的(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于表面形成(cheng)均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)從(cong)煙氣中收集的(de)酸液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖(chong)洗水(shui)(shui)量小。3)陽極(ji)部件可組(zu)裝(zhuang)拆卸(xie)，有(you)利(li)于后(hou)期的(de)維護和更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存在的(de)問題如下：1)柔性(xing)陽極(ji)不耐(nai)高溫，煙氣溫度(du)較高時，對(dui)陽極(ji)壽(shou)命有(you)影響，嚴(yan)重時可能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔性(xing)纖維織物的(de)伸縮率(lv)較大，陽極(ji)布的(de)張緊程度(du)和浸(jin)水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)伸縮都會影響實(shi)際的(de)極(ji)間(jian)距，進(jin)而影響到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正(zheng)常運行。3)煙氣流(liu)(liu)速較高，產(chan)生氣流(liu)(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能結果表明：粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有(you)限公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采(cai)用(yong)了柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華(hua)能達(da)(da)公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)具有自(zi)主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構不同(tong)，該結構布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)是將收塵(chen)陽極板(ban)垂直于(yu)氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)與(yu)引(yin)風力(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)共同(tong)作用下，在(zai)新型陽極板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)(zhi)(zhi)主要由(you)殼體、分布(bu)板(ban)、陽極裝置(zhi)(zhi)(zhi)、陰極裝置(zhi)(zhi)(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙(shuang)相不銹鋼材質，具有強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子和硫化(hua)物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性(xing)，使(shi)用壽命能夠達(da)(da)到30年。2)新型陽極板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通透的(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并且和普通的(de)(de)陽極板(ban)相比(bi)，相同(tong)體積下新型陽極板(ban)具有的(de)集塵面積，相當于(yu)普通陽(yang)極板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極系(xi)統采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電極設計，在旋轉(zhuan)電極下部設立獨立的(de)清洗室，由(you)高(gao)壓噴(pen)嘴在旋轉(zhuan)電極內部向外(wai)沖洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后的(de)污(wu)水通過排水泵(beng)和(he)排污(wu)管道送入脫硫塔補水。在工程運行中(zhong)，利用(yong)壓差監測，實現(xian)在線噴(pen)淋，無水循環系(xi)統，故耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在的(de)問題如(ru)下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)部件全部采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。