葫蘆島濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國(guo)經濟(ji)的(de)高速發展，火電裝機容量仍在不斷(duan)增長。按中電聯《電力(li)行業節能(neng)環保信息》推算，2015年，我國(guo)新增火電裝機容量約0.51億kW。根據電力(li)規(gui)劃設計(ji)總院預測(ce)，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠的(de)快速發展導致了大氣環境(jing)的(de)污染并引發了公共環境(jing)及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策(ce)，大力推動煤(mei)炭清潔利用與發(fa)展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發(fa)電(dian)的(de)基數較大(da)，火(huo)電(dian)廠仍將是大(da)氣污染物的(de)主要排(pai)放源(yuan)之一，而降低(di)排(pai)放強度的(de)主要措施就是制定和(he)實施更加嚴格的(de)排(pai)放標準。

同(tong)時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器作為(wei)燃(ran)煤(mei)電(dian)廠污(wu)染物控(kong)(kong)制(zhi)的(de)精處(chu)理技術(shu)設備，其處(chu)理對象為(wei)含大量游離水的(de)飽和(he)(he)濕(shi)煙氣，主(zhu)要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)(he)有(you)害氣體，并可(ke)有(you)效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器技術(shu)，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)果等(deng)方面進行比(bi)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(mu)前的濕(shi)除(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主要差(cha)別在于(yu)陽(yang)極板(ban)材質(zhi)的選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根(gen)(gen)據陽(yang)極材質(zhi)的不(bu)同，主要分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器;根(gen)(gen)據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即(ji)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的形成(cheng)原(yuan)理)不(bu)同，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)(shui)汽在陽(yang)極表面(mian)自(zi)凝(ning)結(jie)實現在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在陽(yang)極表面(mian)形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器性能對比(bi)3.1、金屬電極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對地(di)方環(huan)保法(fa)規提出的對煙(yan)塵(chen)(chen)排(pai)放控制的要求，日本三菱(ling)公司研發并建成濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器，用于燃煤(mei)電廠的煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前(qian)我國通過(guo)引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握(wo)其核(he)心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器的(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)(qi)(qi)流沿水平(ping)方(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)流速(su)(su)較(jiao)低(流速(su)(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)(qi)(qi)流帶出粉塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除效率(lv)。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均(jun)平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)(qi)(qi)流方(fang)向布(bu)置，金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸掛梁固定于殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)結構，通過(guo)吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在(zai)殼體中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)由于陰陽(yang)極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場(chang)穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫度(du)下運行(xing)。

(2)金屬電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度在8～10m左(zuo)右(you)，要(yao)形成均勻的水(shui)膜(mo)對陽極(ji)板(ban)(ban)的設(she)計、制造(zao)、安裝(zhuang)及維護有嚴格(ge)的要(yao)求，更(geng)換時難度較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)保護以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜(mo)保護出現失(shi)(shi)效，造(zao)成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失(shi)(shi)除塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單(dan)線連續噴(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設(she)置(zhi)專門的水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循環使用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方(fang)式(shi)對于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消(xiao)耗較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的環境監測報告顯示，金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)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)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比強度高、耐腐蝕(shi)等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采用(yong)工廠成型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)保(bao)證(zheng)安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時，收集下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面形(xing)成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)和石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力(li)自流至下(xia)部(bu)(bu)集液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管上部(bu)(bu)設置一層間斷(duan)噴淋裝置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分(fen)為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)(yao)進行間斷(duan)沖洗時，控制(zhi)系統自動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收集液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙氣流速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)(wen)下(xia)長期使用(yong)，煙氣溫(wen)(wen)度較高時對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴重時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作產品(pin)所用(yong)的(de)(de)樹脂等原材料(liao)性(xing)能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如(ru)果出現部(bu)(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)(yao)整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將大大增加維護(hu)費(fei)用(yong)和難(nan)度。根據各企(qi)業發布的(de)(de)環境(jing)監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)等都(dou)采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器(qi)20世(shi)紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技(ji)術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立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(zao)由(you)山(shan)東大(da)學和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物用于(yu)濕式除塵器(qi)的(de)研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤(mei)機組中完(wan)成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通(tong)過(guo)潤濕使其導電，可以形(xing)成(cheng)水(shui)膜，并靠重力(li)自流向下與煙(yan)(yan)氣分離(li)，柔性(xing)織物(wu)材料作為收塵極(ji)布置成(cheng)方形(xing)孔道(立(li)式布置)，煙(yan)(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式電除塵器的(de)技術特點(dian)如下：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水纖(xian)維(wei)(wei)本身(shen)的(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利于表面形成均勻(yun)水膜，利用從煙(yan)氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水量(liang)(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)利于后期(qi)的(de)維(wei)(wei)護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電除塵器存在的(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒(shao)蝕，使(shi)用壽命(ming)6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)張緊程(cheng)度(du)和(he)浸水后發生的(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)到電場的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電壓(ya)的(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)(lv)低(di)。性(xing)(xing)能結果表明(ming)：粉塵去除率(lv)(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國(guo)電益陽(yang)發電有(you)限(xian)公司(si)300MW機組，國(guo)電滎陽(yang)煤電一(yi)體(ti)化有(you)限(xian)公司(si)一(yi)期(qi)600MW機組采(cai)用了(le)柔性(xing)(xing)電極(ji)濕式(shi)靜電除塵技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是北(bei)京華能(neng)達公司自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)(de)具有(you)自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術(shu)。與上(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該結構布置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)與引風(feng)(feng)力(li)的(de)(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新型陽(yang)(yang)極板(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要(yao)由殼體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)置、陰極裝(zhuang)置、噴淋系(xi)(xi)統、熱風(feng)(feng)系(xi)(xi)統和(he)供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)與煙氣接觸(chu)部位全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)材質，具有(you)強(qiang)度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(shi)(尤其對氯離子和(he)硫化(hua)物的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi))等(deng)特性，使(shi)用(yong)壽命(ming)能(neng)夠達到30年。2)新型陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)(de)(de)通孔率(lv)達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全(quan)通透的(de)(de)(de)結構大大降低(di)了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極板(ban)相比，相同(tong)體積下(xia)新型陽(yang)(yang)極板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽極板(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系(xi)統采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極下部(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清洗室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極內(nei)部(bu)向外沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和排污管道(dao)送(song)入(ru)(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工(gong)程運行(xing)中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)(zai)線(xian)噴淋，無水(shui)循環(huan)系(xi)統，故(gu)耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)，前(qian)期成本投入(ru)(ru)較(jiao)高。