吉林濕式電除塵器

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)入新世紀，隨著我國(guo)經濟(ji)的高速發展(zhan)，火電(dian)(dian)裝機(ji)容量仍(reng)在不(bu)斷增長(chang)。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年，我國(guo)新增火電(dian)(dian)裝機(ji)容量約0.51億(yi)kW。根(gen)據電(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院(yuan)預測(ce)，到(dao)2020年，火電裝機(ji)容量將(jiang)達到(dao)12.2億kW，新增裝機(ji)容量約為3億kW。火電廠(chang)的(de)快速發展(zhan)導致了大氣環境的(de)污染并引發了公共環境及健康危(wei)機(ji)，

雖(sui)然采取一系(xi)列政策(ce)，大(da)力推動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)(fa)展清潔能源，但由于(yu)我國(guo)燃煤發(fa)(fa)電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠仍將是大氣污染物(wu)的(de)主(zhu)要排(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)強(qiang)度的(de)主(zhu)要措施就是制定和實(shi)施更(geng)加(jia)嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃煤電廠污(wu)染物(wu)控制(zhi)的精(jing)處理技術(shu)設(she)備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣體，并可(ke)有(you)效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器技術(shu)，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效果等(deng)方面進行比較。

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(qian)的(de)濕(shi)除(chu)(chu)技術(shu)中(zhong)，主(zhu)(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不(bu)(bu)同(tong)，主(zhu)(zhu)要分為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器;根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不(bu)(bu)同(tong)，分為水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前(qian)者為間斷噴(pen)(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實(shi)現在(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者為通過(guo)噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面形成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器20世紀(ji)90年代(dai)，為(wei)應對(dui)(dui)地方(fang)環保法規(gui)提出的對(dui)(dui)煙塵(chen)排放(fang)控(kong)制的要求，日本三菱公司研發并建(jian)成濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器，用于燃煤電廠的煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制要求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)(shu)并(bing)優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)技(ji)術(shu)(shu)特點如下：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平方(fang)向進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速較(jiao)(jiao)低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制氣(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)(ji)(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛梁固定(ding)于殼體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在殼體(ti)中。這(zhe)種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現(xian)故障時，可(ke)以在較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)煙(yan)氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽極板(ban)(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)膜對(dui)陽極板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度較大。2)極板(ban)(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)通過水(shui)膜保護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦(dan)水(shui)膜保護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極板(ban)(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰方式采用在線單線連續噴(pen)(pen)(pen)淋(lin)工(gong)藝，需要(yao)設(she)置(zhi)專門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴(pen)(pen)(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后(hou)循環(huan)使(shi)用，這種清(qing)灰方式對(dui)于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)更高(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示，金(jin)屬電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島(dao)電廠(chang)(chang)670MW機(ji)組、神(shen)華國華舟山電廠(chang)(chang)350MW機(ji)組等都采用了金(jin)屬極板(ban)(ban)(ban)濕式電除(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)導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)重量(liang)(liang)輕(qing)、比(bi)強度(du)(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕等(deng)(deng)特(te)性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極組件采用工廠成型，實現(xian)整(zheng)體模(mo)(mo)塊(kuai)化(hua)，有(you)(you)利于保(bao)證(zheng)安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在沉(chen)(chen)淀(dian)極表(biao)面形(xing)成液(ye)膜，由于玻璃鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重力(li)自流(liu)至下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在沉(chen)(chen)淀(dian)極管(guan)上部設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行間斷沖洗時(shi)，控(kong)制系統自動(dong)停(ting)掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗結束后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)收集(ji)液(ye)可返(fan)回(hui)脫(tuo)硫(liu)塔內循環使(shi)用。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)流(liu)速后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在高(gao)溫下(xia)長(chang)期使(shi)用，煙氣(qi)溫度(du)(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對陽(yang)極板壽(shou)命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命在10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作產品所用的(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)(deng)原(yuan)材料性能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果(guo)出現(xian)部分導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)損壞(huai)，需(xu)要整(zheng)個(ge)模(mo)(mo)塊(kuai)更換，將大大增加維護費(fei)用和難度(du)(du)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞(dong)口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機(ji)組等(deng)(deng)都采用了(le)導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄亥(hai)俄州(zhou)立大學(xue)提(ti)出了柔性電極濕式電除(chu)塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研究制(zhi)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(shan)東大學(xue)和國電環保院共同研(yan)(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏(shu)水纖(xian)維(wei)織物用(yong)于濕(shi)式除塵器的研(yan)(yan)究工(gong)作，并于2012年在(zai)益(yi)陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過相(xiang)關(guan)資料(liao)顯(xian)示(shi)，耐腐蝕性優良的柔(rou)(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)物通過潤濕使(shi)其(qi)導電(dian)，可以形成水膜(mo)，并靠重(zhong)力自流向(xiang)下(xia)(xia)與(yu)煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性織(zhi)物材料(liao)作為收塵極布置成方形孔道(立(li)式布置)，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔(rou)(rou)性濕式電(dian)除塵器的技術(shu)特點(dian)如下(xia)(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽有重量(liang)輕(qing)、防腐(fu)性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)本(ben)身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有利于表(biao)面形成均(jun)勻水(shui)(shui)膜，利用(yong)從煙氣中收(shou)集的(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖(chong)洗水(shui)(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽極(ji)部件可組裝拆卸，有利于后期(qi)的(de)(de)維(wei)護(hu)和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣溫度(du)較高(gao)時(shi)，對(dui)陽極(ji)壽命有影響，嚴(yan)重時(shi)可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和浸(jin)水(shui)(shui)后發(fa)(fa)生的(de)(de)伸(shen)縮都會影響實(shi)際的(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣流(liu)速(su)較高(gao)，產生氣流(liu)帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)(dian)益陽發(fa)(fa)電(dian)(dian)有限公(gong)司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化有限公(gong)司(si)一期(qi)600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)是北京華能達(da)公(gong)司自(zi)主研(yan)發的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)結構(gou)不同，該結構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板垂(chui)直于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)場力(li)與引風力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)與電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共同作用(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)(xin)型陽極(ji)板上(shang)完成捕(bu)集。裝置(zhi)主要由殼(ke)體(ti)、分布板、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)與煙氣(qi)接觸部位(wei)全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(尤其(qi)對氯離子(zi)和硫(liu)化(hua)物的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi))等(deng)(deng)特(te)(te)性，使用(yong)壽命能夠達(da)到30年(nian)。2)新(xin)(xin)(xin)型陽極(ji)板的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)板相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體(ti)積下新(xin)(xin)(xin)型陽極(ji)板具(ju)有(you)的(de)集塵面積(ji)，相當于普通(tong)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統(tong)采用旋轉電極(ji)(ji)設(she)(she)計，在旋轉電極(ji)(ji)下(xia)部設(she)(she)立獨立的(de)清洗(xi)室(shi)，由高壓噴嘴在旋轉電極(ji)(ji)內(nei)部向外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的(de)污(wu)水(shui)通(tong)過(guo)排水(shui)泵和(he)排污(wu)管道(dao)送(song)入脫硫(liu)塔補(bu)水(shui)。在工程運行中，利(li)用壓差監測(ce)，實(shi)現在線(xian)噴淋，無(wu)水(shui)循(xun)環系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電量(liang)小。(2)徑流(liu)濕式電除塵器(qi)存(cun)在的(de)問題如下(xia)：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼，前(qian)期(qi)成本(ben)投入較高。