吉安濕式電除塵器

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(jin)入新世紀(ji)，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行(xing)業節(jie)能環保信息(xi)》推算，2015年，我國(guo)新增(zeng)火電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設(she)計總(zong)院預(yu)測，到2020年，火電(dian)裝機容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為3億kW。火電(dian)廠的快速(su)發展導致了大氣環境(jing)的污染并引發了公共(gong)環境(jing)及健(jian)康危(wei)機，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電的基數較大，火電廠仍(reng)將是(shi)大氣(qi)污(wu)染物的主要排(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低排(pai)放(fang)強度的主要措(cuo)施就是(shi)制定(ding)和實(shi)施更加嚴格的排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電(dian)除塵器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染(ran)物控(kong)制(zhi)的(de)精處理技術(shu)設備，其處理對象為(wei)含大量游離水的(de)飽(bao)和濕(shi)煙氣，主要去(qu)除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣體，并可有效(xiao)(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排(pai)放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵器技術(shu)，并從(cong)性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除塵效(xiao)(xiao)果等方面進行比較(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(qian)的(de)(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)(ji)術(shu)中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的(de)(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)，主要分為不(bu)(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導(dao)電玻(bo)璃鋼(gang)電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水膜(mo)(mo)的(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)(bu)同(tong)，分為水膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自(zi)凝結(jie)實現(xian)在(zai)線(xian)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為通過(guo)噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成(cheng)水膜(mo)(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保(bao)法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制(zhi)的要求，日本三(san)菱公司研發(fa)并建成濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電廠(chang)的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控(kong)制(zhi)要求，在燃(ran)煤電(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器。目前我國通(tong)(tong)過引進技(ji)術并優化設計，已掌握其(qi)核(he)心(xin)技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器的(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)大(da)多(duo)采(cai)用臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進出，煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控(kong)制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平(ping)(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)板采(cai)用懸掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)過懸掛梁固(gu)定(ding)于殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用框(kuang)架式(shi)(shi)結構(gou)，通(tong)(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于陰(yin)陽(yang)極(ji)不易變(bian)形(xing)，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系(xi)統出現故障時，可(ke)以在較(jiao)高(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)度(du)下(xia)(xia)運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除(chu)塵器存在的(de)問(wen)題(ti)如下：

1)陽極板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度(du)在8～10m左右，要形成均(jun)勻的(de)水(shui)膜對陽極板(ban)(ban)的(de)設(she)(she)計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)要求(qiu)，更換時難度(du)較(jiao)大(da)。2)極板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)膜保護(hu)以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜保護(hu)出現失效，造(zao)成極板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單線連(lian)續(xu)噴(pen)淋(lin)(lin)工藝，需要設(she)(she)置(zhi)專(zhuan)門的(de)水(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這種清灰方(fang)式(shi)(shi)對于(yu)水(shui)耗、電耗、堿的(de)消耗較(jiao)大(da)，對噴(pen)嘴性(xing)能要求(qiu)更高(gao)。根據各企業發(fa)布的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示(shi)，金(jin)屬(shu)電極濕式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃島(dao)電廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電廠350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了金(jin)屬(shu)極板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有重(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成型，實(shi)現整體模(mo)塊(kuai)化，有利于保證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在沉淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)膜，由(you)(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有很(hen)強的(de)(de)(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏(gao)對沉淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重(zhong)力自流(liu)至下(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為(wei)(wei)防止少量(liang)(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉積，在沉淀(dian)極(ji)管上部設置一層(ceng)間斷(duan)噴(pen)淋裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為(wei)(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需(xu)要進行間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動停掉(diao)其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖(chong)洗結束后(hou)(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)(you)于耗(hao)水量(liang)(liang)(liang)較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可(ke)返回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽命有影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在10～15年左右，與(yu)產品的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)及制作產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)(neng)有關。3)如果出(chu)現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將大大增加(jia)維護費用(yong)和(he)難(nan)度(du)(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)、白(bai)楊河兩(liang)臺(tai)(tai)300MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大學提出了柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州(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，我國早由山東大學和國電環(huan)保院共同研發，開(kai)始(shi)了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于(yu)2012年(nian)在益陽300MW燃(ran)煤機(ji)組中完成工業(ye)化應用。官(guan)網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維織物通過潤濕使其導(dao)電(dian)，可(ke)以形成水(shui)膜，并靠重力(li)自流(liu)向(xiang)下與煙氣(qi)分(fen)離，柔(rou)性(xing)織物材料作(zuo)為收塵極布置成方形孔道(立(li)式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的(de)技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用從(cong)煙氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利(li)于后(hou)期的(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時可能燒蝕，使用壽命6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限公司300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體(ti)化有(you)(you)限公司一期600MW機組(zu)采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)是(shi)北京(jing)華能達(da)公司自(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)除塵技(ji)術。與上述濕(shi)(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置(zhi)是(shi)將收塵陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)垂(chui)直于氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與引(yin)風力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方向在同(tong)一水平線(xian)上，粉塵顆粒(li)在引(yin)風力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用下，在新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)上完成捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布板(ban)(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點如下：1)與煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)質，具(ju)有(you)強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子(zi)和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)性，使(shi)用壽(shou)命(ming)能夠達(da)到30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)通孔率(lv)達(da)到98%以上，其(qi)幾乎(hu)全通透的(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除塵器(qi)的(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)(li)，并(bing)且和普通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)體積下新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)具(ju)有(you)的(de)集塵面積，相當于(yu)普通陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)系統采(cai)用(yong)(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)下(xia)部設(she)立(li)獨立(li)的(de)清洗室，由(you)高(gao)壓(ya)(ya)噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)內部向(xiang)外沖洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后的(de)污水通過(guo)排水泵和排污管道(dao)送入脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程(cheng)運(yun)行中(zhong)，利用(yong)(yong)壓(ya)(ya)差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線(xian)噴(pen)淋，無水循環系統，故耗水、耗電量小。(2)徑流(liu)濕(shi)式(shi)電除塵器存(cun)在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)部件全部采(cai)用(yong)(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成(cheng)本投入較(jiao)高(gao)。