佳木斯濕式電除塵器

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)經濟的高速(su)發展(zhan)，火電裝機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電聯(lian)《電力行(xing)業節能(neng)環保信(xin)息》推算(suan)，2015年(nian)，我國(guo)新增(zeng)火電裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電力規(gui)劃設計總院預測(ce)，到2020年(nian)，火電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容(rong)量將達(da)到12.2億kW，新增裝(zhuang)(zhuang)機容(rong)量約為3億kW。火電(dian)廠的快速發(fa)(fa)展導致(zhi)了大氣(qi)環境的污染并引發(fa)(fa)了公(gong)共環境及健康危機，

雖然采取一系列政策，大力推動(dong)煤炭清(qing)潔利(li)用與發(fa)(fa)展清潔能源，但由于我(wo)國(guo)燃煤發(fa)(fa)電(dian)的基數較(jiao)大(da)(da)，火(huo)電(dian)廠仍將是大(da)(da)氣污(wu)染物的主要(yao)排(pai)放(fang)源之一(yi)，而降低排(pai)放(fang)強度的主要(yao)措施就是制定(ding)和實施更加嚴格的排(pai)放(fang)標(biao)準。

同時濕式電除(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠(chang)污染物控制的(de)精處理(li)技術(shu)設備(bei)，其處理(li)對象為含(han)大(da)量游離(li)水的(de)飽和濕煙(yan)氣(qi)，主要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效(xiao)控制PM2.5的(de)排(pai)放(fang)，本(ben)文介紹(shao)4種濕式電除(chu)塵(chen)器技術(shu)，并從性能、可靠(kao)性及除(chu)塵(chen)效(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)(zai)(zai)目(mu)前的(de)濕(shi)除技術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)(zai)(zai)于陽極板材質(zhi)的(de)選取及(ji)清(qing)灰技術(shu)。根據陽極材質(zhi)的(de)不同，主(zhu)要分(fen)為不銹鋼濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)、導電玻璃鋼電極濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)、柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵器(qi)(qi);根據清(qing)灰技術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜的(de)形成原(yuan)理)不同，分(fen)為水(shui)(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰技術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰技術(shu)，前者為間斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽極表面(mian)自(zi)凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)灰，后(hou)者為通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽極表面(mian)形成水(shui)(shui)(shui)膜清(qing)灰。

3、濕(shi)式電除塵器性能對(dui)比3.1、金(jin)屬電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方環保法規提出的對(dui)煙(yan)塵排放控(kong)制的要求(qiu)，日(ri)本(ben)三(san)菱公司研發(fa)并建成濕(shi)式電除塵器，用于燃(ran)煤電廠的煙(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電廠安裝濕式(shi)電除(chu)塵器。目前我國通過(guo)(guo)引進技(ji)(ji)術(shu)(shu)并優化設計，已掌(zhang)握(wo)其核(he)心技(ji)(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵器的技(ji)(ji)術(shu)(shu)特點如下：1)大多采(cai)用臥式(shi)布置(zhi)，氣流沿(yan)水平方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣流速較(jiao)低(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)(xiao)控制氣流帶出(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)效(xiao)(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)均平行(xing)于(yu)氣流方(fang)向布置(zhi)，金屬極(ji)板采(cai)用懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)板通過(guo)(guo)懸掛梁固(gu)定(ding)(ding)于(yu)殼(ke)體(ti)中，電暈電極(ji)采(cai)用框架式(shi)結構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)由(you)于(yu)陰陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)保證(zheng)，故電場(chang)穩定(ding)(ding)性好，運(yun)行(xing)電壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系(xi)統出(chu)現故障時(shi)，可以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)高的煙(yan)氣溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問題(ti)如下：

1)陽極(ji)(ji)板一般(ban)高度(du)在(zai)(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板材質(zhi)多采(cai)用316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)膜保(bao)護(hu)以防(fang)腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除塵效率。3)清灰方式(shi)(shi)采(cai)用在(zai)(zai)線單線連續(xu)噴淋工(gong)藝，需要(yao)設置專門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使(shi)用，這種清灰方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較(jiao)大(da)，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)更高。根據各企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報告(gao)顯(xian)示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器粉(fen)塵去除率(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠(chang)350MW機組等都(dou)采(cai)用了金屬極(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器。

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)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)重量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)工廠成型，實現整體模塊(kuai)化(hua)，有(you)(you)利于(yu)(yu)保證安(an)裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行時(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在沉(chen)淀極(ji)表面(mian)形成液(ye)膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀極(ji)管(guan)上部設置一(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)(jiang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間(jian)斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制系(xi)統自動停掉其(qi)中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水量較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對陽(yang)極(ji)板壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽命在10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)(de)質(zhi)量及(ji)制作產品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材料性能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模塊(kuai)更換(huan)，將(jiang)(jiang)大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)和難度(du)。根據各企業發(fa)布(bu)的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都(dou)采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電極濕(shi)式電除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大學共(gong)同(tong)研(yan)究(jiu)制作出(chu)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(huan)保院(yuan)共(gong)同研發，開(kai)始(shi)了(le)柔(rou)性絕(jue)緣疏(shu)水纖維織物(wu)用于(yu)濕式除(chu)塵器(qi)的研究工(gong)作，并(bing)于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通過(guo)潤濕使(shi)其導(dao)電，可以(yi)形成水(shui)膜，并靠(kao)重力自(zi)流(liu)向下(xia)與(yu)煙氣(qi)分離，柔(rou)性織物(wu)材料作為收塵極布(bu)置成方形孔道(立式(shi)布(bu)置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)(you)(you)(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)結(jie)構(gou)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)(you)(you)利于表(biao)面(mian)形成均(jun)勻水(shui)膜，利用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實現自(zi)清灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極部(bu)件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)(you)(you)利于后期的(de)(de)維護和更(geng)換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣溫度(du)較高(gao)時，對陽(yang)極壽(shou)命有(you)(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極布的(de)(de)張緊(jin)程度(du)和浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮都會(hui)影(ying)響實際的(de)(de)極間距，進(jin)而影(ying)響到電場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電壓的(de)(de)正常(chang)運(yun)行(xing)。3)煙(yan)氣流速較高(gao)，產生(sheng)氣流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表(biao)明：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國電益(yi)陽(yang)發(fa)電有(you)(you)(you)(you)限公司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電滎(ying)陽(yang)煤電一(yi)體化有(you)(you)(you)(you)限公司(si)一(yi)期600MW機(ji)組(zu)采(cai)用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電極濕(shi)式(shi)靜(jing)電除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華(hua)能(neng)(neng)達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕(shi)式靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在同(tong)一水平(ping)線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要(yao)由殼體(ti)(ti)、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系統(tong)、熱風系統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源等組(zu)成。(1)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼材質，具有(you)強度(du)高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離(li)子(zi)和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能(neng)(neng)夠(gou)達(da)到(dao)30年(nian)。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率(lv)達(da)到(dao)98%以上，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)結(jie)構大大降低了徑流(liu)式濕(shi)式除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)(xiang)比(bi)，相(xiang)(xiang)同(tong)體(ti)(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)集(ji)塵面積，相當于(yu)普通(tong)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系(xi)統采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)設計(ji)，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后(hou)的(de)(de)污(wu)水通(tong)過(guo)排(pai)水泵(beng)和排(pai)污(wu)管道(dao)送(song)入(ru)脫硫塔補水。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測，實(shi)現在(zai)線噴淋(lin)，無水循環系(xi)統，故耗水、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)由于(yu)接觸煙(yan)氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投(tou)入(ru)較高。