嘉興濕式電除塵器

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(shi)紀，隨著我(wo)國經濟的(de)高速發展(zhan)，火(huo)電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在(zai)不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節(jie)能環保(bao)信息》推(tui)算，2015年，我(wo)國新(xin)增(zeng)火(huo)電(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃設計(ji)總院(yuan)預測(ce)，到2020年，火(huo)電(dian)裝機容量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝機容量(liang)約(yue)為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發展導致了(le)大氣環境(jing)的(de)污染并引發了(le)公共環境(jing)及健康危機，

雖(sui)然(ran)采(cai)取一系列政策(ce)，大力(li)推(tui)動煤(mei)炭(tan)清潔利用與發(fa)展清潔能(neng)源，但(dan)由于我(wo)國燃(ran)煤(mei)發(fa)電的(de)(de)基數較大，火電廠仍將是大氣污染物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放源之一(yi)，而降低(di)排(pai)放強度的(de)(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施就(jiu)是制定和(he)實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放標準。

同時濕式電(dian)除(chu)塵器作(zuo)為(wei)(wei)燃(ran)煤電(dian)廠污(wu)染物(wu)控(kong)制的精處理技術設備，其處理對象為(wei)(wei)含大量游離水的飽和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并(bing)可有(you)效控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文(wen)介紹(shao)4種濕式電(dian)除(chu)塵器技術，并(bing)從性能、可靠(kao)性及除(chu)塵效果等方(fang)面進(jin)行(xing)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(zai)目前的濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)(ji)(ji)術中，主(zhu)要差別在(zai)于陽極(ji)板材質的選取(qu)及清灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術。根據陽極(ji)材質的不(bu)(bu)同，主(zhu)要分為(wei)(wei)不(bu)(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵器、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵器、柔性電極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵器;根據清灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(即水膜(mo)的形成原理)不(bu)(bu)同，分為(wei)(wei)水膜(mo)自(zi)清灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術和水膜(mo)沖洗清灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷(duan)噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中的水汽在(zai)陽極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在(zai)線(xian)清灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通(tong)過噴(pen)淋水在(zai)陽極(ji)表面(mian)形成水膜(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)20世紀90年(nian)代，為應對(dui)地方環保法規提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排放(fang)控制的(de)要求(qiu)，日本三菱(ling)公司研發并建成(cheng)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制要(yao)求，在燃煤電(dian)廠安(an)(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)。目前我國通(tong)過引(yin)進(jin)技術(shu)(shu)并(bing)優化設計，已掌握其(qi)核心技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術(shu)(shu)特點如下：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣流沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)(chu)，煙氣流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制氣流帶(dai)出(chu)(chu)粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)均平行(xing)于(yu)氣流方(fang)向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)板采(cai)用懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過懸掛梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在殼(ke)體中。這種(zhong)安(an)(an)裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)，脫硫系統出(chu)(chu)現(xian)故障時(shi)，可以在較(jiao)高(gao)的煙氣溫(wen)(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的(de)問題(ti)如下：

1)陽極(ji)板一(yi)般高(gao)(gao)度(du)在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)(de)(de)水(shui)膜(mo)(mo)對陽極(ji)板的(de)(de)(de)設(she)計、制造、安裝及維護有嚴格(ge)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板材質(zhi)多采用316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保護以(yi)防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)(mo)保護出現失效(xiao)(xiao)，造成(cheng)極(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪失除塵(chen)效(xiao)(xiao)率(lv)。3)清灰方式(shi)采用在(zai)線單線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專門的(de)(de)(de)水(shui)處(chu)理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環(huan)使用，這種清灰方式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)更高(gao)(gao)。根據各企(qi)業(ye)發布的(de)(de)(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報告顯(xian)示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用了金屬(shu)極(ji)板濕式(shi)電(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的技(ji)術特(te)點如下：1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度高(gao)、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件(jian)采用工廠(chang)成型(xing)，實現(xian)整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運(yun)行時，收(shou)集(ji)(ji)下來的液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)(yu)(yu)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)很強(qiang)的疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)(he)石膏對沉(chen)淀極(ji)壁的粘接，靠重(zhong)力自流至下部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)設置一(yi)層間斷(duan)噴(pen)淋裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分(fen)為多(duo)個電(dian)(dian)場，當(dang)需要(yao)(yao)進(jin)行間斷(duan)沖(chong)洗時，控制系(xi)統(tong)自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)(yu)(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)(cao)中的收(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返回(hui)脫硫塔內(nei)循環使用。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在(zai)的問題如下：1)煙(yan)氣流速(su)在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下長期使用，煙(yan)氣溫度較高(gao)時對陽極(ji)板(ban)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的使用壽命(ming)在(zai)10～15年左右，與產品的質量(liang)及制作產品所用的樹脂(zhi)等原材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需要(yao)(yao)整(zheng)個模塊(kuai)更換，將大大增加維護費用和(he)(he)難度。根據各企業發布的環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海石洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采用了導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大學(xue)提出(chu)了柔性電極濕式電除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和(he)俄(e)(e)亥俄(e)(e)州(zhou)立大(da)學共同研究(jiu)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(da)學和國電環保(bao)院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物用于濕(shi)式(shi)除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維(wei)織物通過潤濕(shi)使其導(dao)電，可(ke)以形成水(shui)膜(mo)，并靠重力自(zi)流向(xiang)下(xia)與煙(yan)氣分離(li)，柔性(xing)(xing)織物材料作為收(shou)塵(chen)(chen)極布置成方形孔道(立式布置)，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有重量輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有利于(yu)表面形成(cheng)均勻(yun)水膜，利用從煙氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)(dai)出灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部(bu)件可組(zu)裝拆卸(xie)，有利于(yu)后期的(de)(de)(de)維護(hu)和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙氣溫(wen)度較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有影響，嚴(yan)重時可能燒蝕(shi)，使(shi)用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)(de)張(zhang)緊程(cheng)度和浸水后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣流速較(jiao)高(gao)，產生氣流帶(dai)(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能結(jie)果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)(han)量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有限(xian)公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有限(xian)公司一(yi)期600MW機組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華(hua)能達公(gong)司自主研(yan)發的(de)具有(you)自主知識產權的(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)同，該結構布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽極板(ban)(ban)(ban)垂(chui)直于氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力(li)與(yu)引風力(li)的(de)方向在同一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在引風力(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)共同作用下(xia)，在新(xin)(xin)型(xing)陽極板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由(you)殼體(ti)、分布板(ban)(ban)(ban)、陽極裝(zhuang)置(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)、噴(pen)淋(lin)系(xi)統、熱(re)風系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼材質(zhi)，具有(you)強(qiang)度(du)高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)應力(li)腐蝕)等特性，使(shi)用壽命能夠達到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽極板(ban)(ban)(ban)的(de)通孔率(lv)達到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾(ji)乎全(quan)通透(tou)的(de)結構大(da)(da)大(da)(da)降低了(le)徑(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行(xing)阻力(li)，并且和(he)普(pu)通的(de)陽極板(ban)(ban)(ban)相比，相同體(ti)積下(xia)新(xin)(xin)型(xing)陽極板(ban)(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當(dang)于(yu)普(pu)通(tong)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)設計，在旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)下部設立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴嘴在旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后的(de)(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管道送入脫(tuo)硫(liu)塔(ta)補水(shui)。在工(gong)程(cheng)運(yun)行中，利用(yong)壓差監測，實現在線噴淋，無水(shui)循環(huan)系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電量(liang)小。(2)徑流(liu)濕式電除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)由于(yu)接觸(chu)煙(yan)氣的(de)(de)部件全部采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前(qian)期(qi)成本投入較(jiao)高。