晉城濕式電除塵器

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(jin)入(ru)新世紀，隨著我(wo)(wo)國(guo)經(jing)濟(ji)的高速(su)發(fa)展，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長。按中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節能環(huan)保信(xin)息(xi)》推算(suan)，2015年，我(wo)(wo)國(guo)新增火電(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億(yi)kW。根(gen)據電(dian)(dian)力(li)規(gui)劃設(she)計總(zong)院(yuan)預測，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機(ji)(ji)容量約為3億(yi)kW。火電廠的快速發展導致了大氣環(huan)境的污染并引發了公共(gong)環(huan)境及(ji)健康危機(ji)(ji)，

雖然(ran)采取一(yi)系列政(zheng)策(ce)，大力(li)推(tui)動煤炭清(qing)潔利用與發展清(qing)潔能(neng)源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤(mei)發電的(de)基(ji)數較大，火電廠仍(reng)將(jiang)是(shi)大氣污染物的(de)主要排放源(yuan)之一，而降低排放強度的(de)主要措(cuo)施(shi)就是(shi)制定(ding)和實(shi)施(shi)更加嚴(yan)格的(de)排放標準。

同(tong)時濕式電(dian)除(chu)塵器作為(wei)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污染物控(kong)制的精處理(li)技(ji)術設備，其處理(li)對象為(wei)含大量(liang)游(you)離(li)水的飽(bao)和(he)濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有(you)害(hai)氣體，并(bing)可有(you)效控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文介紹4種(zhong)濕式電(dian)除(chu)塵器技(ji)術，并(bing)從(cong)性能、可靠性及除(chu)塵效果(guo)等方面進(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。在目前(qian)的(de)濕除(chu)技術中，主(zhu)要差別在于(yu)陽極(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術。根據陽極(ji)(ji)材質的(de)不(bu)同，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(即水(shui)(shui)膜的(de)形成(cheng)(cheng)原理)不(bu)同，分為水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術，前(qian)者(zhe)為間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在陽極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝(ning)結實(shi)現在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為通過噴淋(lin)水(shui)(shui)在陽極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)(cheng)水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代(dai)，為應(ying)對(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)排放控(kong)制的(de)要求，日(ri)本三菱公司研發并(bing)建(jian)成濕式電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專門(men)針對(dui)PM2.5提出控(kong)制要求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤(mei)電(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器。目前我(wo)國通(tong)(tong)過(guo)引進技術并優化設計，已掌握其(qi)核心技術。(1)金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的技術特點(dian)如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)(chu)效(xiao)率(lv)。2)陰陽(yang)極均平行(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方向布置(zhi)，金屬極板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方式(shi)(shi)，極板通(tong)(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)框(kuang)架(jia)式(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中。這(zhe)種安裝方式(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)極不(bu)易變形，極間距(ju)有保證(zheng)，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)(tuo)硫系統出現故障(zhang)時，可以在(zai)較(jiao)高的煙(yan)氣(qi)溫度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜對陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)設計(ji)、制造(zao)、安(an)裝及維護有嚴格(ge)的(de)要(yao)(yao)求，更換時難(nan)度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)(yong)(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)通過(guo)水(shui)膜保護以防腐蝕，一(yi)旦(dan)水(shui)膜保護出現失效(xiao)，造(zao)成(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪(sang)失除塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)(yong)(yong)在線單(dan)線連(lian)續(xu)噴淋(lin)工(gong)藝，需(xu)要(yao)(yao)設置(zhi)專門的(de)水(shui)處理系(xi)統，噴淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中(zhong)和(he)后循環(huan)使用(yong)(yong)(yong)，這種清灰方式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)，對噴嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更高。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)廠350MW機組(zu)等都采用(yong)(yong)(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕(shi)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(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點(dian)如下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有重(zhong)量(liang)輕(qing)、比強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)(xing)(xing)。2)收塵極(ji)組(zu)件采用工廠成型，實現整體模塊化(hua)，有利于(yu)保證安(an)裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉淀極(ji)表(biao)面形成液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有很強的(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)，能(neng)有效阻隔(ge)粉塵和石(shi)膏對沉淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流至下(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵的(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極(ji)管上(shang)部設置一(yi)層間(jian)斷噴(pen)淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)場，當需要進行間(jian)斷沖洗時(shi)，控(kong)制(zhi)系統自動停(ting)掉其中一(yi)個電(dian)場或將(jiang)電(dian)場降(jiang)壓運(yun)行，沖洗結束后開啟該電(dian)場。由于(yu)耗(hao)水量(liang)較小，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返回脫硫(liu)塔內循環使用。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流速后，影響除(chu)塵性(xing)(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)長(chang)期使用，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較高時(shi)對陽(yang)極(ji)板(ban)壽(shou)命(ming)有影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用壽(shou)命(ming)在(zai)(zai)10～15年(nian)左右(you)，與(yu)產品的(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作產品所用的(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)有關(guan)。3)如果出現部分導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模塊更(geng)換，將(jiang)大大增(zeng)加維(wei)護費用和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環境監(jian)測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)粉塵去除(chu)率(lv)(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用了導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥(hai)俄州立大學共(gong)同研究制作出(chu)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)由山東大學(xue)和國(guo)電環保院(yuan)共(gong)同研(yan)發(fa)，開始了(le)柔性絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物用(yong)于(yu)濕(shi)式(shi)除塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機(ji)組中完成工業化應(ying)用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕性優良(liang)的(de)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物通(tong)過潤(run)濕(shi)使其導電(dian)，可以(yi)形(xing)成(cheng)水(shui)膜，并靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性織物材料作(zuo)為收塵極布(bu)置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔道(立式布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性濕(shi)式電(dian)除塵器的(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表(biao)面形成均勻(yun)水(shui)膜(mo)，利用從煙(yan)氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可組(zu)裝(zhuang)拆(chai)卸(xie)，有(you)(you)利于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴重時可能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會(hui)影響實際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距(ju)，進而(er)影響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運(yun)行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉(fen)塵去除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化(hua)有(you)(you)限公司(si)一期(qi)600MW機組(zu)采用了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)是北京華能(neng)達(da)公司自(zi)主研(yan)發的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識產權(quan)的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵技(ji)術。與(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式靜電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)結(jie)構不(bu)同，該結(jie)構布置(zhi)是將(jiang)收塵陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使電場力與(yu)引風(feng)力的(de)(de)(de)方向在(zai)同一(yi)水(shui)平線上(shang)(shang)，粉(fen)塵顆粒在(zai)引風(feng)力與(yu)電場力的(de)(de)(de)共同作用下，在(zai)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕(bu)集(ji)。裝置(zhi)主要由(you)殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱(re)風(feng)系統(tong)和(he)供(gong)電電源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部位全部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子(zi)和(he)硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力腐蝕)等特性，使用壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通孔(kong)率(lv)達(da)到98%以上(shang)(shang)，其幾(ji)乎全通透的(de)(de)(de)結(jie)構大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)式濕(shi)式除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力，并且和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體積(ji)下新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的(de)集塵面(mian)積，相當于(yu)普通陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系(xi)統(tong)采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)設計，在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)下部設立獨(du)立的(de)清洗(xi)(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)(ya)噴嘴在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)內部向外沖洗(xi)(xi)網板(ban)(ban)，清洗(xi)(xi)網板(ban)(ban)后的(de)污(wu)水(shui)通過排水(shui)泵和(he)排污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工(gong)程運(yun)行(xing)中，利(li)用(yong)壓(ya)(ya)差監(jian)測，實(shi)現(xian)在線噴淋(lin)，無(wu)水(shui)循(xun)環系(xi)統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在的(de)問題如下：1)由(you)于(yu)接(jie)觸煙氣的(de)部件全部采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。