焦作濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著(zhu)我國(guo)經(jing)濟的高速發展，火電(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年，我國(guo)新(xin)增火電(dian)裝機容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計總院預測，到(dao)2020年，火電裝機(ji)容(rong)量將達(da)到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火電廠的(de)快速發展導致了(le)大氣(qi)環(huan)境(jing)的(de)污染并引發了(le)公共(gong)環(huan)境(jing)及健康危(wei)機(ji)，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能(neng)源，但由于(yu)我(wo)國(guo)燃煤發(fa)電的基數較大，火電廠仍將(jiang)是(shi)大氣(qi)污染(ran)物的主(zhu)要排(pai)放(fang)(fang)源之一，而(er)降(jiang)低排(pai)放(fang)(fang)強度(du)的主(zhu)要措施(shi)就是(shi)制定和(he)實施(shi)更加(jia)嚴(yan)格的排(pai)放(fang)(fang)標(biao)準(zhun)。

同時濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器作為(wei)燃煤電廠(chang)污(wu)染物控制的精處(chu)理(li)技(ji)(ji)術(shu)設備，其處(chu)理(li)對象(xiang)為(wei)含(han)大量游(you)離水的飽(bao)和(he)濕煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含(han)石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有害氣體(ti)，并(bing)可有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器技(ji)(ji)術(shu)，并(bing)從性能、可靠(kao)性及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效果(guo)等方面進(jin)行比(bi)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。在目前的(de)(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在于陽(yang)(yang)極板材(cai)質的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據陽(yang)(yang)極材(cai)質的(de)(de)不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹鋼濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器、導電玻璃(li)鋼電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器、柔性電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器;根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)膜的(de)(de)形成原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠(kao)煙(yan)氣中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)汽(qi)在陽(yang)(yang)極表面自(zi)凝結(jie)實現在線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在陽(yang)(yang)極表面形成水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)性(xing)能對比(bi)3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法(fa)規提出的對煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)排放控制的要(yao)求，日本(ben)三菱公司(si)研(yan)發(fa)并建(jian)成(cheng)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要(yao)求，在(zai)燃煤電廠(chang)安裝濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵器。目(mu)前(qian)我(wo)國通過(guo)引進技(ji)術并優化設計(ji)，已掌握其核心(xin)技(ji)術。(1)金屬(shu)電極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵器的技(ji)術特點如下(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平(ping)方向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較低(di)(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效控制氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方向布置，金屬(shu)極(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通過(guo)懸掛梁固定(ding)于殼體中(zhong)，電暈電極(ji)采用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中(zhong)。這種(zhong)安裝方式(shi)(shi)(shi)由于陰陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故電場穩定(ding)性好(hao)，運(yun)行(xing)電壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在(zai)較高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金(jin)屬(shu)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器存(cun)在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一般(ban)高度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形成均勻的水(shui)(shui)膜(mo)(mo)對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板的設計、制造、安(an)裝及(ji)維(wei)護有(you)嚴(yan)格的要(yao)(yao)(yao)求，更換(huan)時難(nan)度(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板材質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護出現失效(xiao)，造成極(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚(shen)至(zhi)喪失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)(yao)設置專門的水(shui)(shui)處(chu)理系(xi)統(tong)，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種清灰方式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)(shui)耗、電耗、堿的消耗較大(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性(xing)能(neng)要(yao)(yao)(yao)求更高。根據各企(qi)業(ye)發布(bu)的環境監測報告顯示，金屬(shu)電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電廠(chang)670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電廠(chang)350MW機(ji)(ji)組(zu)等都(dou)采用(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(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(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技(ji)術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量輕、比強度(du)(du)(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實(shi)現(xian)整體模塊(kuai)(kuai)化，有(you)利于保證安裝精度(du)(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來(lai)的(de)液滴在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形(xing)成液膜，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很強的(de)疏水性(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對(dui)(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力自流(liu)(liu)至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液槽。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部(bu)設置一(yi)層(ceng)間斷(duan)噴淋裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要(yao)進行間斷(duan)沖洗時(shi)，控制(zhi)系統自動停掉其中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運(yun)行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于耗(hao)水量較(jiao)小，集(ji)液槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)液可(ke)返回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在的(de)問(wen)題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣流(liu)(liu)速(su)后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在高(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)(du)(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對(dui)(dui)陽極(ji)板壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與產品的(de)質(zhi)量及制(zhi)作產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)(deng)原材料性(xing)能有(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要(yao)整個(ge)模塊(kuai)(kuai)更換，將大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)(du)。根據(ju)各企業(ye)發(fa)布的(de)環(huan)境監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵(chen)器20世(shi)紀90年代(dai)末(mo)，俄亥俄州立大學提出了柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)同研究制作(zuo)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(he)國電環保院共(gong)同研(yan)發，開(kai)始了(le)柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物用于(yu)濕式除塵器(qi)的研(yan)究工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業化應用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性優(you)良的柔(rou)(rou)性絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維織物通(tong)過潤濕(shi)(shi)使其導電，可以形成水(shui)膜，并(bing)靠重(zhong)力(li)自(zi)流(liu)向下與(yu)煙氣分離，柔(rou)(rou)性織物材料作為收塵極(ji)布置(zhi)成方形孔道(立(li)式布置(zhi))，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)(rou)性濕(shi)(shi)式電除塵器的技術(shu)特點(dian)如下：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表面形成(cheng)均勻水膜，利(li)用從煙氣(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽極(ji)部(bu)件(jian)可(ke)組裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)利(li)于后期的(de)(de)維護(hu)和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽極(ji)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較(jiao)大，陽極(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度(du)和(he)浸水后發生的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間距，進而(er)影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結(jie)(jie)果表明：粉塵去除率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽發電(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組，國電(dian)滎陽煤電(dian)一體(ti)化有(you)限(xian)公司一期600MW機組采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式靜電(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)是北京(jing)華能(neng)達(da)(da)公司自主研發的(de)(de)具(ju)有(you)自主知(zhi)識產(chan)權的(de)(de)除(chu)(chu)塵技術(shu)。與上(shang)述濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)結構不同(tong)，該結構布(bu)置是將收(shou)塵陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)(li)與引風力(li)(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一(yi)水平線上(shang)，粉塵顆粒(li)在(zai)引風力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統、熱風系統和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具(ju)有(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(shi)(尤其(qi)對氯離(li)子和(he)硫(liu)化(hua)物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi))等(deng)特(te)性，使用(yong)壽命能(neng)夠達(da)(da)到30年(nian)。2)新型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔(kong)率(lv)達(da)(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全(quan)通透的(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)式除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵(chen)(chen)面積，相(xiang)當于普(pu)通(tong)陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系統(tong)采(cai)用旋轉電(dian)(dian)極設計，在旋轉電(dian)(dian)極下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗室，由(you)高壓(ya)噴(pen)嘴在旋轉電(dian)(dian)極內部(bu)向外沖洗網(wang)(wang)板，清洗網(wang)(wang)板后(hou)的(de)(de)污水(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道送(song)入脫硫塔(ta)補水(shui)。在工(gong)程運行中，利(li)用壓(ya)差監測，實(shi)現在線(xian)噴(pen)淋，無(wu)水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)問題如下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期成本投(tou)入較高。