江蘇濕式電除塵器

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)(guo)經濟的高(gao)速發展，火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在(zai)不(bu)斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)(guo)新增火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計(ji)總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠(chang)的快(kuai)速發展導致了(le)大氣環(huan)(huan)境的污(wu)染(ran)并引發了(le)公共(gong)環(huan)(huan)境及健康危機，

雖然(ran)采取一(yi)系(xi)列政策，大力推動(dong)煤炭清(qing)潔利用與發(fa)展清潔能源，但由于我國燃煤發(fa)電的基數較(jiao)大(da)，火(huo)電廠仍將是大(da)氣(qi)污染(ran)物的主要(yao)(yao)排放源之一，而降低排放強度(du)的主要(yao)(yao)措施就(jiu)是制定和實施更加嚴格的排放標準(zhun)。

同時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)作(zuo)為燃煤電(dian)廠污(wu)染物(wu)控制的(de)精處(chu)理(li)技術設備，其(qi)處(chu)理(li)對(dui)象為含大量游離(li)水(shui)的(de)飽和濕(shi)煙(yan)氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣體，并(bing)可有效控制PM2.5的(de)排放(fang)，本(ben)文介(jie)紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)技術，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除塵(chen)效果等方(fang)面(mian)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)目前的(de)(de)(de)濕除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)(de)(de)選取及清灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器、導電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器;根(gen)(gen)據清灰(hui)技(ji)術(shu)(即水膜的(de)(de)(de)形成原理)不(bu)同，分為水膜自清灰(hui)技(ji)術(shu)和水膜沖洗清灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為間斷(duan)噴淋(lin)，靠煙(yan)氣(qi)中的(de)(de)(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)自凝結實(shi)現(xian)在(zai)線清灰(hui)，后者為通過噴淋(lin)水在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)形成水膜清灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對地方環保法規提出(chu)的(de)(de)對煙(yan)塵(chen)排放控制(zhi)的(de)(de)要(yao)求，日本(ben)三菱(ling)公司(si)研發(fa)并(bing)建成濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)廠的(de)(de)煙(yan)塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出控(kong)制要求，在燃煤電廠(chang)安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電除塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)術并(bing)優化設計，已掌(zhang)握其核心(xin)技(ji)術。(1)金屬電極(ji)濕式(shi)(shi)電除塵器(qi)的技(ji)術特點如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方(fang)向進(jin)出，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平行于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布(bu)置(zhi)(zhi)，金屬極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛梁(liang)固定于(yu)殼(ke)(ke)體(ti)中，電暈電極(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)(ke)體(ti)中。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)保(bao)證，故電場(chang)穩定性好，運行電壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)硫系(xi)統出現故障時，可(ke)以在較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金(jin)屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)(yang)極板一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻(yun)的(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)(yang)極板的(de)設(she)計(ji)、制造、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)要(yao)(yao)求，更換(huan)時難度較(jiao)大。2)極板材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)出現(xian)失效，造成極板腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至喪失除塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使用(yong)，這(zhe)種清灰方式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消(xiao)耗較(jiao)大，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更高。根據(ju)各企業發布的(de)環境監測(ce)報(bao)告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興(xing)三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大唐黃(huang)島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等都(dou)采(cai)用(yong)了金屬(shu)極板濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(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)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼具有重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度(du)(du)高、耐腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整體(ti)模(mo)塊化，有利于保(bao)證安(an)裝精度(du)(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時，收集(ji)下來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極表面形成(cheng)液(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)(bo)璃鋼具有很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏對沉淀(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自流至(zhi)下部集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極管上部設(she)置一(yi)層間斷噴淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當(dang)需(xu)要進行(xing)間斷沖洗時，控制系統(tong)自動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)收集(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除率(lv)(lv)高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流速后，影響(xiang)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高溫(wen)下長期(qi)使用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高時對陽(yang)極板壽命有影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產品(pin)所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原(yuan)材料性(xing)能(neng)(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出現(xian)部分(fen)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼損壞，需(xu)要整個模(mo)塊更換，將大大增(zeng)加維護費(fei)用(yong)和難度(du)(du)。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)(de)環境監測報(bao)告(gao)顯示(shi)，導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石(shi)(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙(meng)西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學提出了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同(tong)研(yan)究制作出(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(you)山東(dong)大學和(he)國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維(wei)織物(wu)用于(yu)濕式除塵(chen)器的研(yan)究工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組中(zhong)完成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯示(shi)，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物通(tong)過潤濕使其導(dao)電，可以形(xing)成水膜，并靠重力(li)自流向(xiang)下與煙氣分(fen)離(li)，柔(rou)性織(zhi)物材料(liao)作(zuo)為收(shou)塵極布置成方形(xing)孔(kong)(kong)道(dao)(立式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)(kong)道(dao)流過。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵器(qi)的技術特點如(ru)下：1)柔(rou)性陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)(li)于表面形成均勻水(shui)膜，利(li)(li)(li)用從煙氣中收集的(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出灰(hui)，實(shi)(shi)現自清(qing)灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)(li)(li)于后期的(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙氣溫度(du)(du)較高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能燒蝕，使用壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)(du)和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)伸縮(suo)都(dou)會影響實(shi)(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行。3)煙氣流(liu)速較高(gao)，產生氣流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表明(ming)：粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)限(xian)公司一(yi)期600MW機(ji)組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能(neng)達公司自(zi)主研發(fa)的(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電除(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)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方向(xiang)，使(shi)電場力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)(de)方向(xiang)在(zai)(zai)同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風(feng)力(li)與(yu)電場力(li)的(de)(de)共同(tong)作用下，在(zai)(zai)新型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置主要由殼體、分(fen)布板(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和(he)供電電源(yuan)等(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下：1)與(yu)煙氣接觸(chu)部位全部采用2205雙相不銹鋼材(cai)質，具(ju)有(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤其(qi)(qi)對氯離子(zi)和(he)硫化物(wu)的(de)(de)應力(li)腐蝕)等(deng)特(te)性，使(shi)用壽命能(neng)夠達到30年。2)新型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔(kong)率(lv)達到98%以上(shang)，其(qi)(qi)幾乎(hu)全通(tong)透的(de)(de)結(jie)構大大降低(di)了徑流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)，并且(qie)和(he)普通(tong)的(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的集(ji)塵(chen)(chen)面(mian)積，相(xiang)(xiang)當于(yu)普通陽極(ji)(ji)板(ban)的20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)系統(tong)采用旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設立獨立的清洗室，由高(gao)壓(ya)(ya)噴(pen)(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的污水通過排水泵和(he)排污管道送入脫硫塔補水。在(zai)(zai)工(gong)程運行(xing)中，利用壓(ya)(ya)差監測，實現在(zai)(zai)線噴(pen)(pen)淋，無水循環(huan)系統(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)(zai)的問題如下：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的部(bu)件(jian)全部(bu)采用2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼，前(qian)期成本投(tou)入較高(gao)。