揭陽濕式電除塵器

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，隨著我國(guo)經濟的高(gao)速(su)發展，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容量仍在不斷增長。按中電聯《電力行業節能環保信(xin)息》推(tui)算(suan)，2015年，我國(guo)新(xin)增火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容量約(yue)0.51億kW。根據電力規劃設計(ji)總(zong)院預(yu)測，到(dao)2020年，火(huo)電裝機容量將達到(dao)12.2億(yi)(yi)kW，新增裝機容量約為3億(yi)(yi)kW。火(huo)電廠的(de)快速發展(zhan)導致了大(da)氣環境(jing)的(de)污(wu)染(ran)并引發了公(gong)共環境(jing)及健(jian)康危機，

雖然(ran)采取一系列政策，大力推動煤炭(tan)清(qing)潔利(li)用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但(dan)由于我(wo)國燃煤發電(dian)(dian)的基數較大，火電(dian)(dian)廠仍將(jiang)是大氣污(wu)染物(wu)的主要排(pai)(pai)放(fang)(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排(pai)(pai)放(fang)(fang)強度(du)的主要措施就(jiu)是制定和實施更(geng)加嚴格的排(pai)(pai)放(fang)(fang)標(biao)準。

同(tong)時濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃(ran)煤電廠污染物控制的精處(chu)理技(ji)術(shu)設備，其處(chu)理對象為含大(da)量游離水的飽和濕(shi)(shi)煙氣(qi)(qi)，主要(yao)去(qu)除(chu)粉(fen)塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)(qi)體，并(bing)可有效控制PM2.5的排放，本(ben)文介紹(shao)4種濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器技(ji)術(shu)，并(bing)從性能、可靠性及(ji)除(chu)塵(chen)效果等方(fang)面進(jin)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。在目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主要(yao)差別在于陽極(ji)(ji)(ji)板材質的(de)(de)(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽極(ji)(ji)(ji)材質的(de)(de)(de)不(bu)同，主要(yao)分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器;根(gen)據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)原理(li))不(bu)同，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴(pen)淋(lin)(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)汽在陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)面自凝結實(shi)現(xian)在線(xian)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)(shui)(shui)在陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)性能(neng)對比3.1、金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年代，為應(ying)對地方(fang)環保法(fa)規提出的對煙塵排放(fang)控制的要求，日(ri)本(ben)三菱(ling)公司研(yan)發并建成(cheng)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)，用(yong)于燃煤(mei)電(dian)廠(chang)的煙塵治(zhi)理(li)。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出控(kong)制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我(wo)國通過引進(jin)技(ji)術并(bing)優化設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)的技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)大多采用臥式布(bu)(bu)置，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平方(fang)向(xiang)進(jin)出，煙(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)均(jun)平行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布(bu)(bu)置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛方(fang)式，極(ji)(ji)(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)采用框(kuang)架式結(jie)構，通過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中。這種安裝方(fang)式由(you)于陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)(ji)間距(ju)有保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出現(xian)故障時，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)高的煙(yan)氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如下(xia)：

1)陽極(ji)(ji)板一般高度在8～10m左右(you)，要形成均勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板的(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要求(qiu)，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板材(cai)質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效，造成極(ji)(ji)板腐蝕嚴重，甚(shen)至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)在線單線連續噴(pen)淋(lin)(lin)工藝，需(xu)要設(she)置專(zhuan)門的(de)水(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶(rong)液中和后(hou)循(xun)環使用(yong)，這種清灰方式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿(jian)的(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要求(qiu)更高。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(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(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有(you)重量輕、比強度(du)高、耐(nai)腐(fu)蝕等(deng)特(te)性。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊(kuai)化，有(you)利于保證(zheng)安(an)裝(zhuang)(zhuang)精度(du)。3)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來(lai)的(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液膜，由(you)(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有(you)很強的(de)(de)疏(shu)水性，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)(he)石(shi)膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流至下(xia)部(bu)集液槽。4)為防(fang)止少量煙(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上部(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)(zhuang)置，將(jiang)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)場(chang)，當(dang)需要進行間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行，沖洗結束后開啟該電(dian)場(chang)。由(you)(you)于耗水量較小，集液槽中的(de)(de)收(shou)集液可返回(hui)脫硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除率高，提高煙(yan)氣(qi)流速后，影響除塵(chen)性能(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)質量及制作產(chan)品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂(zhi)等(deng)原(yuan)材料性能(neng)有(you)關。3)如(ru)(ru)果出現部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損(sun)壞，需要整個(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)(he)難(nan)度(du)。根據各企(qi)業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙西(xi)300MW機(ji)組、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提(ti)出了(le)柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學共同研(yan)究制(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，我國早由山東(dong)大(da)學和國電環保(bao)院(yuan)共同研發，開始了柔(rou)性絕緣(yuan)疏水纖維織物用于濕式(shi)除塵器的研究工作，并于2012年在(zai)益(yi)陽300MW燃煤機組(zu)中(zhong)完成工業(ye)化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資料顯示，耐(nai)腐蝕性優(you)良的柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織物通過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形成水(shui)膜，并靠重力自流向下與煙(yan)氣分離(li)，柔性織物材料作(zuo)為(wei)收塵(chen)極布置成方形孔(kong)道(dao)(dao)(立(li)式布置)，煙(yan)氣沿(yan)孔(kong)道(dao)(dao)流過(guo)。(1)柔性濕(shi)式電除塵(chen)器的技術特點如下：1)柔性陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)本身的結構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于表面(mian)形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)(li)用(yong)從煙(yan)(yan)氣中收集的酸液帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可(ke)(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)(li)于后(hou)期的維(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)存在的問題如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)(yan)氣溫度較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)(ke)能(neng)燒(shao)蝕(shi)，使用(yong)壽命6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的伸(shen)縮率較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布的張緊(jin)程(cheng)度和浸水(shui)后(hou)發(fa)生的伸(shen)縮都會影響(xiang)(xiang)實際的極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)(xiang)到(dao)電場的穩定性(xing)(xing)(xing)、電壓(ya)的正(zheng)常運行(xing)。3)煙(yan)(yan)氣流速較(jiao)高，產生氣流帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國電益陽(yang)發(fa)電有(you)限(xian)(xian)公司300MW機(ji)組，國電滎陽(yang)煤電一(yi)體化(hua)有(you)限(xian)(xian)公司一(yi)期600MW機(ji)組采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電極(ji)(ji)濕式(shi)靜(jing)電除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器徑(jing)(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器是北(bei)京華能達(da)公(gong)司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有自主(zhu)知識產權的(de)(de)除塵(chen)技術。與上(shang)述濕(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)器結(jie)構不同(tong)(tong)，該結(jie)構布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)場力與引風力的(de)(de)方向在同(tong)(tong)一(yi)水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引風力與電(dian)場力的(de)(de)共同(tong)(tong)作用下(xia)(xia)，在新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝置(zhi)(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體、分(fen)布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)電(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)與煙氣接觸部位(wei)全部采(cai)用2205雙相不銹(xiu)鋼材(cai)質，具(ju)有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其(qi)對氯離子和硫化(hua)物的(de)(de)應(ying)力腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用壽命能夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降低了徑(jing)(jing)流(liu)(liu)式濕(shi)式除塵(chen)器的(de)(de)運行阻力，并且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)體積下(xia)(xia)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有的(de)集塵面積，相當(dang)于普通陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系統采(cai)用(yong)(yong)(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)設計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)(qing)洗室(shi)，由(you)高壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)內部向外沖(chong)洗網板，清(qing)(qing)洗網板后的(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)(shui)泵(beng)和排(pai)污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)(yong)壓差監測，實(shi)現(xian)在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)(shui)、耗電(dian)量(liang)小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)問題如(ru)下：1)由(you)于接觸煙(yan)氣的(de)部件全部采(cai)用(yong)(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較(jiao)高。