湖州濕式電除塵器

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(yin)言進入(ru)新(xin)世紀，隨著我(wo)國經濟的高速發展(zhan)，火電裝機容(rong)量仍(reng)在不斷增長。按(an)中電聯《電力行(xing)業(ye)節(jie)能環保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火電裝機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根(gen)據電力規劃設計總院預測(ce)，到2020年(nian)，火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)約為3億kW。火電(dian)廠的(de)快(kuai)速發展導(dao)致了(le)大氣環(huan)境的(de)污染(ran)并引發了(le)公共環(huan)境及健(jian)康(kang)危機，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔利用與(yu)發展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電(dian)的基數較大，火電(dian)廠仍(reng)將是大氣污染物的主要(yao)排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)源(yuan)之一，而(er)降低排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)強度的主要(yao)措施就是制定(ding)和實施更加嚴(yan)格的排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)標(biao)準。

同時(shi)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器作為燃煤電(dian)(dian)廠污染(ran)物(wu)控制的精處理技術設備，其處理對象為含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)(shi)煙氣，主(zhu)要去除粉(fen)塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可有效控制PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器技術，并從(cong)性能、可靠(kao)性及除塵(chen)效果等方(fang)面進(jin)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)(zai)目(mu)前的濕除技術(shu)(shu)(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的選(xuan)取及(ji)清灰技術(shu)(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的不同(tong)，主要分(fen)為(wei)不銹(xiu)鋼濕式電除塵器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕式電除塵器(qi)、柔性電極(ji)(ji)濕式電除塵器(qi);根據(ju)清灰技術(shu)(shu)(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)的形成原理(li))不同(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清灰技術(shu)(shu)(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清灰技術(shu)(shu)(shu)，前者為(wei)間斷(duan)噴(pen)淋(lin)，靠煙氣(qi)中(zhong)的水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結(jie)實(shi)現在(zai)(zai)線清灰，后(hou)者為(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)清灰。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世(shi)紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保法規(gui)提出的對(dui)煙塵(chen)排放控(kong)制的要求，日(ri)本(ben)三菱公司研發并建成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)廠的煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出控制要求，在燃煤電廠(chang)安(an)裝(zhuang)(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我國通過(guo)(guo)引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電極濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如(ru)下：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣流沿水平(ping)方(fang)向進出，煙(yan)氣流速較低(di)(流速在2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣流帶出粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極均(jun)平(ping)行于氣流方(fang)向布置，金屬極板采(cai)用懸掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極板通過(guo)(guo)懸掛(gua)(gua)梁固定(ding)于殼(ke)體(ti)(ti)中，電暈(yun)電極采(cai)用框架式(shi)(shi)結(jie)構(gou)，通過(guo)(guo)吊桿吊掛(gua)(gua)在殼(ke)體(ti)(ti)中。這種安(an)裝(zhuang)(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于陰(yin)陽極不(bu)易變形，極間(jian)距(ju)有(you)保(bao)證，故電場穩定(ding)性好(hao)，運行電壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫硫系統出現故障(zhang)時，可以在較高(gao)的(de)(de)煙(yan)氣溫度(du)下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一般高度在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安(an)裝及維(wei)護(hu)(hu)有嚴格的(de)要求，更(geng)換時難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材(cai)質多采用(yong)316L，需要通過(guo)水(shui)膜保護(hu)(hu)以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護(hu)(hu)出現失效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式采用(yong)在線單線連續噴淋工藝，需要設置專門的(de)水(shui)處理系(xi)統(tong)，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液(ye)中(zhong)和后循環使用(yong)，這種清(qing)灰方式對(dui)于(yu)(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性(xing)能要求更(geng)高。根(gen)據各企業發布(bu)的(de)環境監測報告顯(xian)示，金屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組等都采用(yong)了(le)金屬極(ji)板(ban)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

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)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有重量(liang)(liang)輕、比強度高、耐腐蝕等特(te)(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現整體模塊化，有利于(yu)保證(zheng)安(an)裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由(you)(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有很強的(de)(de)(de)疏(shu)水性，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力自流(liu)至(zhi)下部集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止(zhi)少(shao)量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進行間斷沖洗(xi)時，控制(zhi)系統自動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)(you)于(yu)耗(hao)水量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回(hui)脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右(you)時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率高，提(ti)高煙(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高溫下長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高時對陽極(ji)(ji)板(ban)壽命(ming)有影(ying)響，嚴(yan)重時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制(zhi)作產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材(cai)料性能(neng)有關。3)如果出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個模塊更換，將大大增加維護費用(yong)和難度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺(tai)300MW機組等都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世(shi)紀(ji)90年代末(mo)，俄亥(hai)俄州立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵技術的概(gai)念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大(da)學共(gong)同(tong)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，我國早由山東大學和國電環保院共同研(yan)(yan)發，開(kai)始了柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)用于濕式除塵(chen)器(qi)的(de)研(yan)(yan)究工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組中(zhong)完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)優良(liang)的柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)(guo)潤濕使其導電，可以(yi)形(xing)成(cheng)水膜，并靠(kao)重力自流(liu)向(xiang)下(xia)與煙(yan)氣(qi)(qi)分離，柔(rou)性(xing)(xing)織(zhi)物材料(liao)作為收塵極布置成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(dao)(立式布置)，煙(yan)氣(qi)(qi)沿孔(kong)道(dao)流(liu)過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除塵器的技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好(hao)的特(te)點(dian)。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)(wei)本身(shen)的結(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利于表面(mian)形(xing)成均勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收集的酸液帶(dai)出灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組裝(zhuang)拆卸(xie)，有(you)利于后期(qi)的維(wei)(wei)護(hu)和(he)(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器存(cun)在的問(wen)題如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕(shi)，使用壽(shou)命(ming)6年(nian)左右(you)。2)柔性(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織(zhi)物的伸縮率較(jiao)(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)布的張緊程度(du)和(he)(he)浸水(shui)后發生(sheng)的伸縮都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)(xiang)實(shi)際的極(ji)(ji)間距，進而(er)影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)場的穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)壓的正常運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除率低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組采用了柔性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵技術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)是北京華(hua)能達(da)(da)公司(si)自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵技術。與上述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)結(jie)構不(bu)同，該(gai)結(jie)構布置(zhi)是將收(shou)塵陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直(zhi)于氣流方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)(li)與引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同一水平線上，粉塵顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共同作用(yong)(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由(you)殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部位全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具(ju)有(you)強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子和(he)硫(liu)化物(wu)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命能夠達(da)(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)(da)到98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降低了徑流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并(bing)且和(he)普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同體積(ji)下(xia)(xia)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的(de)集塵面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)用(yong)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)設(she)計，在旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗室，由(you)高壓噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和(he)排(pai)污(wu)管道(dao)送入脫硫(liu)塔補水(shui)(shui)。在工(gong)程(cheng)運行(xing)中，利用(yong)壓差監測，實現在線噴淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存(cun)在的(de)問題如(ru)下：1)由(you)于接觸(chu)煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入較(jiao)高。