濟南濕式電除塵器

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(wo)國經濟的高速發(fa)展，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量仍在不(bu)斷增(zeng)長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推算(suan)，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火(huo)電(dian)裝機(ji)容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量將達(da)到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量約為3億kW。火電(dian)(dian)廠的(de)快(kuai)速發展(zhan)導致了(le)大氣環境的(de)污染并(bing)引(yin)發了(le)公共環境及健康危機，

雖然采取(qu)一系列政(zheng)策，大力推(tui)動煤炭清潔利用與(yu)發展清(qing)潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤發電(dian)的基數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠仍將是大(da)氣污染物的主(zhu)要排放源(yuan)之(zhi)一，而降低(di)排放強度的主(zhu)要措(cuo)施就是制(zhi)定和實(shi)施更(geng)加嚴格的排放標準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器作為燃(ran)煤電(dian)廠污(wu)染物控(kong)制(zhi)的(de)精處(chu)理(li)技(ji)術設備，其處(chu)理(li)對象為含大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣(qi)體，并(bing)可有(you)效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放(fang)，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器技(ji)術，并(bing)從性能、可靠性及(ji)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效果等方面(mian)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)的濕(shi)(shi)除(chu)技術(shu)中，主要(yao)差別在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)板材質的選取及清(qing)灰技術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)材質的不(bu)同(tong)，主要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)灰技術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)的形成(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)自(zi)清(qing)灰技術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)沖洗(xi)清(qing)灰技術(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面自(zi)凝結實現(xian)在(zai)線(xian)清(qing)灰，后者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)清(qing)灰。

3、濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器20世紀(ji)90年代，為應對地方環保法規提(ti)出的(de)對煙塵(chen)排(pai)放控制的(de)要求，日本三菱公司研發并(bing)建成濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器，用(yong)于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國(guo)通過引(yin)進技(ji)(ji)術(shu)并(bing)優(you)化設計，已(yi)掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器的技(ji)(ji)術(shu)特點如下：1)大多采(cai)用臥(wo)式布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控制氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉(fen)塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方向布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛方式，極(ji)(ji)板(ban)通過懸(xuan)掛梁固(gu)定于(yu)殼(ke)(ke)體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框(kuang)架式結(jie)構，通過吊桿吊掛在(zai)殼(ke)(ke)體中。這種(zhong)安裝方式由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運(yun)行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式電除(chu)塵器(qi)存在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)一般高度在8～10m左(zuo)右(you)，要形成均勻的(de)(de)水膜對(dui)(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格(ge)的(de)(de)要求(qiu)，更換時(shi)難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要通過水膜保(bao)護(hu)以(yi)防(fang)腐(fu)蝕，一旦水膜保(bao)護(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式采用(yong)在線單線連續(xu)噴(pen)淋工藝，需要設(she)置專門的(de)(de)水處理系統，噴(pen)淋水經NaOH水溶液中(zhong)和后(hou)循環使用(yong)，這種清灰方式對(dui)(dui)于(yu)水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要求(qiu)更高。根據各企(qi)業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)(qu)除率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神(shen)華(hua)國(guo)華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組等(deng)都(dou)采用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式電(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)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有重量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極組(zu)(zu)件(jian)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有利于(yu)(yu)保證(zheng)安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液滴在沉(chen)(chen)淀(dian)極表面(mian)形(xing)成液膜，由于(yu)(yu)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)(neng)有效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)(de)粘接，靠(kao)重力自流(liu)至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)(ji)液槽。4)為防(fang)止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在沉(chen)(chen)淀(dian)極管上部(bu)設置一層間斷噴淋裝置，將(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)，控制(zhi)系統自動(dong)停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓(ya)運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結(jie)束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集(ji)(ji)液槽中(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)液可返回脫硫(liu)塔內循環(huan)使用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)問題(ti)如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)溫下(xia)(xia)長(chang)期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較高(gao)時(shi)對(dui)陽極板壽命(ming)有影響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在10～15年左右(you)，與(yu)產(chan)品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作(zuo)產(chan)品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果出現部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞(huai)，需要整(zheng)個(ge)模塊更(geng)換，將(jiang)大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據(ju)各企業發布的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)監(jian)測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海(hai)石(shi)洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器(qi)20世(shi)紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出(chu)了柔(rou)性電極濕式電除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和(he)俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究制作出臺實驗裝置。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(shan)東(dong)大學(xue)和國電環保院共同研發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕(shi)式除塵器的研究工作，并(bing)于2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中(zhong)完(wan)成(cheng)工(gong)業化(hua)應用(yong)。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料顯(xian)示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)(wu)通過(guo)(guo)潤濕使其導電，可以形成(cheng)(cheng)水膜，并靠(kao)重力自流向下(xia)與(yu)煙氣(qi)分(fen)離(li)，柔(rou)(rou)性(xing)織物(wu)(wu)材料作為(wei)收塵(chen)極(ji)布(bu)置(zhi)成(cheng)(cheng)方(fang)形孔道(dao)(立式布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電除塵(chen)器的技(ji)術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有重(zhong)量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構特性(xing)，有利于(yu)(yu)表(biao)面形成(cheng)均勻水膜(mo)，利用從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現(xian)自清灰，沖洗(xi)水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件(jian)可(ke)組(zu)裝拆(chai)卸，有利于(yu)(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙氣(qi)溫度較高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命有影(ying)(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸(jin)水后發生的(de)(de)(de)伸縮都(dou)會影(ying)(ying)響實際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距(ju)，進而影(ying)(ying)響到電(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較高(gao)，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能結(jie)(jie)果(guo)表(biao)明(ming)：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有限公(gong)司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體(ti)化有限公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京(jing)華能達公(gong)司(si)自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)具有(you)(you)自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該(gai)結構布置(zhi)是(shi)將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)與(yu)(yu)(yu)引風力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一(yi)水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)(li)(li)與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下(xia)(xia)(xia)，在新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)(he)供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)(xia)(xia)：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣(qi)(qi)接觸部位(wei)全(quan)部采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質，具有(you)(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子(zi)和(he)(he)硫(liu)化(hua)物的(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)性，使用(yong)壽命能夠達到30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔(kong)率(lv)達到98%以上(shang)(shang)，其幾乎全(quan)通透的(de)(de)結構大大降(jiang)低(di)了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)(li)(li)(li)，并且和(he)(he)普(pu)通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積(ji)下(xia)(xia)(xia)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有(you)(you)的(de)集(ji)塵(chen)面積，相當于(yu)普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系統(tong)采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極設計，在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極下部設立獨(du)立的(de)清洗(xi)(xi)室，由高(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極內部向外沖洗(xi)(xi)網板，清洗(xi)(xi)網板后的(de)污(wu)水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程運行(xing)中，利(li)用壓(ya)差監測，實現(xian)在線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故(gu)耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)問題(ti)如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部件全(quan)部采(cai)用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本(ben)投入(ru)較高(gao)。