金昌濕式電除塵器

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(yin)言進入新世紀，隨著(zhu)我國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年(nian)(nian)，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力規(gui)劃設計總院預(yu)測(ce)，到2020年(nian)(nian)，火(huo)電裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)將(jiang)達到12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠(chang)的(de)快速發(fa)展導致了(le)大氣環(huan)境的(de)污染(ran)并引發(fa)了(le)公(gong)共環(huan)境及健(jian)康危機(ji)(ji)，

雖(sui)然采取一系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔利用與發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較(jiao)大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的(de)主要排(pai)放源之一，而降(jiang)低排(pai)放強度(du)的(de)主要措(cuo)施就是制定和實施更加嚴(yan)格的(de)排(pai)放標準(zhun)。

同時濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物控(kong)制的(de)精處(chu)(chu)理(li)技術設備，其處(chu)(chu)理(li)對象為(wei)含大量游離(li)水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有(you)害(hai)氣(qi)體，并(bing)可有(you)效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本(ben)文介(jie)紹4種濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性能(neng)、可靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效果等方(fang)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(mu)前的(de)(de)濕(shi)(shi)除技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在(zai)于(yu)陽(yang)極板材質的(de)(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據陽(yang)極材質的(de)(de)不同，主要分為不銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器、柔性電(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器;根據清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)形成(cheng)(cheng)原(yuan)理)不同，分為水膜(mo)(mo)(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)水膜(mo)(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)(de)水汽(qi)在(zai)陽(yang)極表面(mian)自(zi)凝(ning)結實(shi)現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者為通過噴淋水在(zai)陽(yang)極表面(mian)形成(cheng)(cheng)水膜(mo)(mo)(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕式電除塵器(qi)(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電極濕式電除塵器(qi)(qi)20世紀90年(nian)代，為應對地方環保法規提出的(de)(de)對煙塵排放控制的(de)(de)要求，日本三菱公(gong)司研發并建成濕式電除塵器(qi)(qi)，用于燃煤電廠的(de)(de)煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制(zhi)要求，在燃煤(mei)電(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)。目前我國通過(guo)引進技術(shu)(shu)并(bing)優化(hua)設計，已掌握其核心技術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術(shu)(shu)特點如下：1)大多采用臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)沿(yan)水(shui)平方(fang)向(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)(you)效控(kong)制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率(lv)。2)陰陽(yang)極均平行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布(bu)置，金(jin)屬極板采用懸掛方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極板通過(guo)懸掛梁固(gu)定(ding)于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極采用框架式(shi)(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在殼體(ti)中(zhong)。這(zhe)種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽(yang)極不易變形(xing)，極間距有(you)(you)保(bao)證，故電(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系(xi)統出(chu)現故障時，可以在較高的煙氣(qi)溫度(du)下運行。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在(zai)的問題(ti)如下：

1)陽極板一般高度在8～10m左右，要(yao)形成均(jun)勻的(de)(de)(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽極板的(de)(de)(de)設計、制造、安裝及維護有嚴格的(de)(de)(de)要(yao)求，更(geng)換時(shi)難度較大。2)極板材質多(duo)采用(yong)(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜(mo)保護以防腐蝕(shi)(shi)，一旦水(shui)膜(mo)保護出現失效，造成極板腐蝕(shi)(shi)嚴重，甚(shen)至喪失除(chu)(chu)塵效率。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)采用(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)設置(zhi)專門的(de)(de)(de)水(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這(zhe)種(zhong)清灰(hui)方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據各(ge)企(qi)業發(fa)布的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)報告顯(xian)示(shi)，金(jin)屬電極濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵器粉(fen)塵去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三(san)期2×1000MW機組、大唐黃島電廠670MW機組、神華國華舟山電廠350MW機組等都采用(yong)(yong)了金(jin)屬極板濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵器。

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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有重量(liang)(liang)(liang)輕、比(bi)強度高(gao)、耐腐(fu)蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組件(jian)采用(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模(mo)塊化(hua)，有利于(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集(ji)下來的(de)(de)液滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)液膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流至下部集(ji)液槽。4)為防止(zhi)少量(liang)(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)管(guan)上(shang)部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進(jin)行(xing)間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)(shi)，控(kong)制系統自(zi)動(dong)停掉(diao)其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗(xi)結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)(liang)較小，集(ji)液槽中的(de)(de)收集(ji)液可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)及制作(zuo)產品所(suo)用(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能有關。3)如果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要整個模(mo)塊更換，將(jiang)(jiang)大大增加維護(hu)費用(yong)和難度。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等都采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵(chen)器20世(shi)紀(ji)90年代(dai)末(mo)，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性電極濕(shi)式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立(li)大學共同(tong)研(yan)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(zao)由山東(dong)大學(xue)和國電環保院共同(tong)研發，開(kai)始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的研究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機(ji)組中(zhong)完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)(tong)過(guo)(guo)相關(guan)資料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)(tong)過(guo)(guo)潤濕(shi)使其導電，可以(yi)形成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流向下與煙氣分離，柔性(xing)織(zhi)物材料作為收(shou)塵(chen)極布置成(cheng)方形孔道(立式布置)，煙氣沿(yan)孔道流過(guo)(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除塵(chen)器的技術特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)(yu)表面形成均勻水膜，利(li)(li)用從煙(yan)氣中收集的(de)酸液帶出灰，實現(xian)自清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)(li)于(yu)(yu)后(hou)期的(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)存(cun)在的(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐高溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度較高時(shi)(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使(shi)用壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)伸(shen)縮率較大，陽(yang)極(ji)布(bu)的(de)張緊程(cheng)度和浸(jin)水后(hou)發生(sheng)的(de)伸(shen)縮都會影響實際的(de)極(ji)間距(ju)，進而影響到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙(yan)氣流速(su)較高，產生(sheng)氣流帶出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除率低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公司(si)一期600MW機(ji)組采用了柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華能(neng)達(da)公司自主研(yan)發(fa)的(de)具有(you)自主知(zhi)識產權(quan)的(de)除塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)結構(gou)不(bu)同，該結構(gou)布(bu)置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)場力與(yu)引風(feng)力的(de)方(fang)向在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引風(feng)力與(yu)電(dian)(dian)場力的(de)共同作用下(xia)，在新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)(ban)(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統、熱(re)風(feng)系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸(chu)部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材質，具有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯(lv)離子和(he)硫(liu)化物(wu)的(de)應力腐蝕)等特性，使用壽命(ming)能(neng)夠達(da)到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)通孔率(lv)達(da)到98%以上(shang)，其幾(ji)乎全(quan)通透的(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行(xing)阻力，并且和(he)普(pu)通的(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)相比，相同體(ti)積下(xia)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面(mian)積，相當(dang)于(yu)普通陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系(xi)統(tong)采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)下(xia)部設(she)立獨立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)(you)高(gao)(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)內部向外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后(hou)的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)和(he)排污(wu)管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)(shui)(shui)(shui)。在(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)壓差監測(ce)，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)(shui)(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)量小(xiao)。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)由(you)(you)于(yu)接(jie)觸煙氣的(de)(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成本投入較高(gao)(gao)。