江西濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著我國經濟的高(gao)速發展，火(huo)(huo)電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在(zai)不斷增長。按中(zhong)電(dian)(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)(dian)力行業節(jie)能環(huan)保信息》推(tui)算，2015年，我國新(xin)增火(huo)(huo)電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)(dian)力規劃設計(ji)總(zong)院預測，到(dao)2020年，火電裝(zhuang)機容(rong)量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量(liang)約(yue)為3億(yi)kW。火電廠的(de)快速發展導(dao)致了大氣環境的(de)污染(ran)并(bing)引發了公共環境及健康危機，

雖(sui)然采取(qu)一系列(lie)政策，大(da)力推動煤(mei)炭(tan)清(qing)潔利(li)用與發展(zhan)清(qing)潔能源(yuan)，但由(you)于我(wo)國燃煤(mei)發電的基數較大，火電廠仍將是大氣污染物的主(zhu)要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)放強度的主(zhu)要(yao)措(cuo)施就是制定(ding)和實(shi)施更加嚴格的排(pai)放標準。

同時濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控制(zhi)的精處理技術設(she)備，其處理對象為(wei)含大量(liang)游離水的飽和濕煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并(bing)可(ke)有(you)效控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文介紹(shao)4種濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器技術，并(bing)從性能、可(ke)靠(kao)性及除塵(chen)效果等(deng)方面進(jin)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)濕除技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要(yao)差別(bie)在(zai)于陽極(ji)(ji)板材(cai)質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材(cai)質的(de)不同(tong)，主要(yao)分為(wei)不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi);根據清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(即水膜(mo)的(de)形(xing)成(cheng)原理(li))不同(tong)，分為(wei)水膜(mo)自清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)和水膜(mo)沖(chong)洗清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣(qi)中(zhong)的(de)水汽(qi)在(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)自凝結實現在(zai)線清(qing)灰，后(hou)者為(wei)通過噴淋水在(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)水膜(mo)清(qing)灰。

3、濕式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)性能(neng)對(dui)比(bi)3.1、金(jin)屬電極濕式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提出(chu)的對(dui)煙塵(chen)(chen)(chen)排放控(kong)制的要求(qiu)，日本三(san)菱公司(si)研發并建成濕式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)，用(yong)于燃(ran)煤(mei)電廠的煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門(men)針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃煤電廠安裝(zhuang)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。目前我(wo)國通過引(yin)進技(ji)(ji)術(shu)(shu)并優化設(she)計，已(yi)掌握其核(he)心技(ji)(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的技(ji)(ji)術(shu)(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)(xia)：1)大(da)多(duo)采用(yong)臥式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(di)(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布(bu)置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極(ji)板通過懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼(ke)(ke)體中，電暈電極(ji)采用(yong)框架式(shi)結(jie)構(gou)，通過吊桿吊掛在(zai)殼(ke)(ke)體中。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距有(you)保證，故電場穩定(ding)性好(hao)，運(yun)行電壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以(yi)在(zai)較高的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)(xia)運(yun)行。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極板(ban)一(yi)般(ban)高度在8～10m左(zuo)右，要形成均勻(yun)的(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極板(ban)的(de)設計、制(zhi)造、安裝及維(wei)護(hu)有(you)嚴格的(de)要求，更換時難(nan)度較(jiao)大。2)極板(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要通過(guo)水(shui)(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出現失效，造成極板(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效率。3)清灰(hui)(hui)方式(shi)(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴淋(lin)工藝，需要設置專門(men)的(de)水(shui)(shui)處理系(xi)統(tong)，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)，這種清灰(hui)(hui)方式(shi)(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)消耗(hao)(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要求更高。根據各企業發布的(de)環(huan)境監(jian)測報(bao)告顯示，金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了金屬極板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(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)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)采用(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊(kuai)化，有(you)利(li)于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時，收集下(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏(gao)對(dui)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)(zhong)力自流至下(xia)部(bu)集液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)設置一(yi)層間斷噴淋裝置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分(fen)(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗(xi)時，控制系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結束后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集液(ye)槽(cao)(cao)中的(de)(de)(de)(de)收集液(ye)可返回脫硫塔內(nei)循環(huan)(huan)使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)時對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性能(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)果出現部(bu)分(fen)(fen)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼損(sun)壞，需要整個模塊(kuai)更換，將大大增加維護(hu)費(fei)用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境監(jian)測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海(hai)石洞口300MW機組(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年(nian)代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提(ti)出了柔(rou)性電極濕(shi)式(shi)電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究(jiu)制(zhi)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(dong)大學和國電環保(bao)院共(gong)同研發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖(xian)維織物用于濕(shi)式(shi)除塵器的研究(jiu)工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業(ye)化(hua)應用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯(xian)示，耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物通過潤濕使(shi)其導電，可以(yi)形(xing)成(cheng)(cheng)水膜，并靠(kao)重力自流(liu)向下(xia)與煙氣(qi)分離(li)，柔(rou)性(xing)(xing)織物材(cai)料(liao)作為(wei)收塵極布置(zhi)成(cheng)(cheng)方形(xing)孔道(dao)(立式布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除(chu)塵器的技術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水(shui)(shui)纖維(wei)本身的(de)結構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利(li)(li)于表(biao)(biao)面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)(li)用(yong)從(cong)煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)酸(suan)液帶(dai)(dai)出灰，實現自清灰，沖洗(xi)水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)(you)利(li)(li)于后期的(de)維(wei)護和(he)(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不(bu)耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時，對(dui)陽(yang)(yang)極壽(shou)命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)伸(shen)縮(suo)率較(jiao)(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極布的(de)張緊程度(du)和(he)(he)浸水(shui)(shui)后發生的(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響(xiang)實際(ji)的(de)極間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)(jiao)高(gao)，產生氣(qi)流(liu)帶(dai)(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)(biao)明(ming)：粉塵(chen)去除(chu)率(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)(you)限公司300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)(you)限公司一(yi)期600MW機(ji)組采用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑流濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是北(bei)京(jing)華能達公司(si)自(zi)主研發(fa)的(de)(de)具有自(zi)主知(zhi)識產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上述(shu)濕式(shi)靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結(jie)構(gou)(gou)不同，該(gai)結(jie)構(gou)(gou)布置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直于氣流方向，使電場力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)方向在同一水平(ping)線上，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在引風力(li)與(yu)電場力(li)的(de)(de)共同作用(yong)下，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝置主要由殼(ke)體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴(pen)淋系統、熱風系統和供電電源(yuan)等組成。(1)徑流濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下：1)與(yu)煙(yan)氣接觸(chu)部(bu)位全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼材質，具有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯(lv)離子和硫化物的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特(te)性(xing)，使用(yong)壽命能夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達到98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)大大降(jiang)低了徑流式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相比，相同體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有的(de)(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當于(yu)(yu)普通陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)統采用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)下部(bu)(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)內部(bu)(bu)向(xiang)外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后(hou)的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送入(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工(gong)程運行(xing)中，利用壓差監(jian)測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)由(you)于(yu)(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成(cheng)本投入(ru)較高。