江門濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我(wo)(wo)國經濟的(de)高速發展，火電裝機容量(liang)仍(reng)在不斷增長。按(an)中(zhong)電聯《電力行(xing)業節能環保信(xin)息》推算，2015年，我(wo)(wo)國新增火電裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計(ji)總院預(yu)測，到2020年，火電裝機(ji)容(rong)量將達(da)到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機(ji)容(rong)量約為3億(yi)kW。火電廠(chang)的快速(su)發展導致了(le)大氣環境的污(wu)染并引發了(le)公(gong)共環境及(ji)健(jian)康危(wei)機(ji)，

雖然采取一系列政策(ce)，大力推動煤炭(tan)清潔利用與(yu)發展清潔能源(yuan)，但由于(yu)我(wo)國燃煤發電的(de)基(ji)數較大，火電廠(chang)仍將(jiang)是大氣污染(ran)物的(de)主要(yao)排放源(yuan)之(zhi)一，而降低排放強度(du)的(de)主要(yao)措(cuo)施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格(ge)的(de)排放標準。

同時濕式電除(chu)塵器作為(wei)燃煤電廠污染物控(kong)制的(de)精處理技(ji)(ji)術設備，其處理對象為(wei)含(han)大(da)量游(you)離水(shui)的(de)飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣(qi)體(ti)，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種(zhong)濕式電除(chu)塵器技(ji)(ji)術，并從性(xing)能、可靠(kao)性(xing)及除(chu)塵效(xiao)果(guo)等方(fang)面(mian)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)(zai)目前的(de)(de)(de)(de)濕除(chu)(chu)(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)板材(cai)質的(de)(de)(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)。根據(ju)陽極(ji)材(cai)質的(de)(de)(de)(de)不同(tong)，主要分為(wei)不銹(xiu)鋼濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成原理)不同(tong)，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)表面自(zi)凝(ning)結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世(shi)紀90年(nian)代(dai)，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵排放控制的要求(qiu)，日(ri)本三菱公司研發(fa)并建成濕式電(dian)除塵器(qi)，用于燃(ran)煤電(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控(kong)(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我(wo)國通(tong)過(guo)引進(jin)技術(shu)并(bing)優化設(she)計，已掌握其(qi)核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技術(shu)特點如下：1)大多采用臥式布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水(shui)平方向(xiang)進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)(kong)制(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)(gao)PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均平行于(yu)(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板采用懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定(ding)于(yu)(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架(jia)式結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體中。這種(zhong)安裝(zhuang)方式由(you)于(yu)(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保(bao)證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以(yi)在(zai)較高(gao)(gao)的煙氣(qi)溫度下運行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板一般高度(du)(du)在8～10m左右(you)，要(yao)形(xing)成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板的(de)設計(ji)、制造、安裝及維(wei)護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求，更換(huan)時難(nan)度(du)(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板材質多采用(yong)(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出(chu)現失效，造成極(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)塵效率。3)清灰(hui)方式采用(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連(lian)續(xu)噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設置(zhi)專門的(de)水(shui)(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這種清灰(hui)方式對(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求更高。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采用(yong)(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)(ji)板濕(shi)式電(dian)除(chu)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)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼具有重量輕、比強(qiang)度(du)高、耐腐蝕等(deng)(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)極組(zu)(zu)件(jian)采用(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊(kuai)化(hua)，有利(li)于(yu)保(bao)證(zheng)安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來(lai)的(de)液(ye)滴在沉淀極表(biao)面(mian)形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃鋼具有很強(qiang)的(de)疏(shu)水性(xing)，能有效阻隔粉(fen)塵(chen)和石(shi)膏對沉淀極壁的(de)粘接，靠重力自(zi)流至下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)的(de)沉積，在沉淀極管上(shang)部設置(zhi)一(yi)(yi)層間斷噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷沖洗時(shi)(shi)(shi)，控制系統(tong)自(zi)動停掉其中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可(ke)返回(hui)脫(tuo)(tuo)硫塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存在的(de)問(wen)題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流速(su)(su)在2.5m/s左(zuo)右(you)(you)時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)率(lv)高，提(ti)高煙(yan)氣流速(su)(su)后，影響除(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一(yi)(yi)般FRP不能在高溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較(jiao)高時(shi)(shi)(shi)對陽極板(ban)壽命有影響，嚴重時(shi)(shi)(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽命在10～15年左(zuo)右(you)(you)，與產品(pin)的(de)質量及制作產品(pin)所用(yong)的(de)樹脂(zhi)等(deng)(deng)原(yuan)材料性(xing)能有關。3)如果出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼損壞，需(xu)要整個(ge)模塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護費(fei)用(yong)和難(nan)度(du)。根據各企業發布(bu)的(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)(deng)都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)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(you)山東大學和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研(yan)究工作，并(bing)于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)優良(liang)的(de)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物通(tong)過(guo)潤濕使其導電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自流(liu)向下與煙氣分離，柔性(xing)(xing)(xing)織物材料作為收塵極(ji)布置成方形孔道(dao)(立式布置)，煙氣沿孔道(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)(xing)濕式電除塵器(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽有(you)重量輕、防腐(fu)性能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性絕緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)結構特性，有(you)利(li)于(yu)表面形成均勻(yun)水(shui)膜，利(li)用(yong)從(cong)煙(yan)(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰(hui)，實(shi)現(xian)自(zi)清灰(hui)，沖洗水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可組裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性陽(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴重時可能燒(shao)蝕(shi)，使用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)(suo)率較(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和(he)浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)(suo)都會影響實(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率低(di)。性能結果(guo)表明：粉(fen)塵去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)限(xian)公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)限(xian)公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組采用(yong)了柔(rou)(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京(jing)華(hua)能達公(gong)司自(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)(de)具有自(zi)主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)上(shang)(shang)述(shu)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直(zhi)于(yu)氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)一水平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)(li)(li)(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新型陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)、噴淋系(xi)統、熱(re)風系(xi)統和供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙(yan)氣接(jie)觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具有強度(du)高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和硫化(hua)物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特(te)性，使用(yong)壽命能夠達到30年。2)新型陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔率達到98%以上(shang)(shang)，其幾乎(hu)全通(tong)(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)大大降低了徑流(liu)式濕式除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)(li)(li)，并(bing)且和普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積下(xia)新型陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相當(dang)于(yu)普通(tong)陽(yang)極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極設計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極下(xia)部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清洗室(shi)，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極內部(bu)向外(wai)沖洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后的(de)(de)污水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵(beng)和排污管道送(song)入脫硫(liu)塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投入較高。