呼倫內爾濕式電除塵器

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(yan)進入新(xin)世紀，隨著我國(guo)(guo)經濟的高速發展(zhan)，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量仍(reng)在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)(guo)新(xin)增(zeng)火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為(wei)3億kW。火(huo)電廠(chang)的(de)快速發(fa)展導(dao)致了大氣(qi)環境(jing)的(de)污(wu)染(ran)并(bing)引(yin)發(fa)了公(gong)共(gong)環境(jing)及健(jian)康危機，

雖然采取一系列(lie)政策，大(da)力推動煤炭清潔(jie)利用與發展清潔能源(yuan)，但由于我(wo)國燃(ran)煤發電的基數(shu)較(jiao)大，火電廠仍將是大氣(qi)污染物(wu)的主(zhu)要排放源(yuan)之一(yi)，而降低排放強(qiang)度的主(zhu)要措施(shi)就是制(zhi)定和(he)實施(shi)更加(jia)嚴格的排放標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器作(zuo)為(wei)(wei)燃(ran)煤電廠污染物控(kong)制的精(jing)處理技術設備，其(qi)處理對象為(wei)(wei)含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本(ben)文介紹4種(zhong)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器技術，并從性(xing)能、可靠(kao)性(xing)及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面進行(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)目前的(de)濕(shi)除技術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)于陽極(ji)(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)。根(gen)據陽極(ji)(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不同，主(zhu)要分為不銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi);根(gen)據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)原(yuan)理)不同，分為水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為通過噴(pen)淋水(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)性(xing)能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地(di)方(fang)環(huan)保法(fa)規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)排放(fang)控制的(de)要求，日(ri)本三菱公司研發(fa)并建成濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器。目前我(wo)國通過引進(jin)技(ji)術并優化設(she)計，已掌(zhang)握(wo)其(qi)核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的技(ji)術特點如下：1)大(da)多采用臥(wo)式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(di)(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽(yang)(yang)極均(jun)平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布(bu)置(zhi)，金(jin)屬極板采用懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極板通過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極采用框架式(shi)(shi)結構(gou)，通過吊桿吊掛(gua)在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這(zhe)種安(an)裝方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)(yang)極不易變形，極間距有保證，故(gu)電(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫硫系(xi)統出(chu)現故(gu)障時(shi)，可以(yi)在(zai)(zai)較高(gao)(gao)的煙氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式(shi)電除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均(jun)勻(yun)的(de)(de)水(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝及維(wei)護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求，更(geng)換時難度(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板材質多(duo)采用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除塵(chen)(chen)效率。3)清(qing)(qing)灰(hui)方式(shi)(shi)采用(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋工(gong)藝，需要(yao)設置專門(men)的(de)(de)水(shui)處理(li)系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使用(yong)，這種(zhong)清(qing)(qing)灰(hui)方式(shi)(shi)對于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消(xiao)耗較大(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高(gao)。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)環境監(jian)測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了金屬極(ji)(ji)板濕式(shi)(shi)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(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點(dian)如(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)(xian)整體模塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)(shui)性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自(zi)流(liu)至下(xia)(xia)(xia)部(bu)集液槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管(guan)上部(bu)設置一(yi)(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)場，當需要進行間(jian)斷(duan)沖(chong)(chong)洗(xi)時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動停掉其中一(yi)(yi)個電(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)場降(jiang)壓運行，沖(chong)(chong)洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)場。由(you)于(yu)耗水(shui)(shui)量(liang)較(jiao)小，集液槽中的(de)(de)(de)(de)收(shou)集液可返(fan)回(hui)脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽(shou)命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)(xian)部(bu)分導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模塊(kuai)更換，將(jiang)(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)(de)(de)(de)環境監(jian)測(ce)報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目(mu)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(yang)河兩(liang)臺300MW機(ji)(ji)組等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世(shi)紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出(chu)了(le)柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術(shu)的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥(hai)俄州(zhou)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)由山東大學和(he)國電環(huan)保(bao)院共同研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物用于(yu)濕式除塵(chen)器的研究工作(zuo)，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中(zhong)完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物通過潤濕使其(qi)導(dao)電，可以形(xing)成水膜(mo)，并(bing)靠重(zhong)力自流(liu)向(xiang)下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織物材料作為收塵(chen)極布置成方形(xing)孔道(立式布置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除塵(chen)器(qi)的技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)有重(zhong)量輕(qing)、防腐性(xing)能好的(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)結構特性(xing)，有利于(yu)表(biao)面形成均(jun)勻水膜，利用(yong)從煙氣中收集的(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗(xi)水量小。3)陽(yang)(yang)極部(bu)件可(ke)組(zu)裝拆卸，有利于(yu)后(hou)期的(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在的(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極不耐(nai)高溫，煙氣溫度較高時，對陽(yang)(yang)極壽(shou)命有影響，嚴重(zhong)時可(ke)能燒蝕(shi)，使(shi)用(yong)壽(shou)命6年左右(you)。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)極布的(de)張緊程度和(he)浸(jin)水后(hou)發生的(de)伸縮(suo)都(dou)會影響實際的(de)極間(jian)距，進(jin)而影響到電(dian)場的(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙氣流速較高，產生氣流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵去除(chu)率(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有限公司(si)300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體(ti)化有限公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)極濕(shi)(shi)式靜電(dian)除(chu)塵技(ji)術(shu)。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華能達公司自主(zhu)研發(fa)的(de)(de)(de)(de)具有自主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)結構(gou)不同(tong)(tong)，該結構(gou)布(bu)置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)(fang)向，使(shi)(shi)電(dian)(dian)場力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向在同(tong)(tong)一水(shui)平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒(li)在引風力(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)作(zuo)用下(xia)，在新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分(fen)布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風系統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤其對(dui)氯(lv)離子(zi)和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等特性，使(shi)(shi)用壽命能夠達到(dao)(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達到(dao)(dao)98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通(tong)透(tou)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力(li)，并且(qie)和普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)(tong)體(ti)積下(xia)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普通陽極板(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系統(tong)采用旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極設計，在旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極下部設立獨立的(de)(de)清洗室，由(you)高壓噴嘴在旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極內部向外沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)(de)污水通過排(pai)水泵和排(pai)污管道送入(ru)脫硫(liu)塔(ta)補水。在工(gong)程運行(xing)中，利用壓差監測，實(shi)現在線噴淋，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部件全部采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期成本投(tou)入(ru)較高。