景德鎮濕式電除塵器

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、引言進入新世紀(ji)，隨著我國(guo)經濟的(de)高(gao)速發展(zhan)，火(huo)電裝(zhuang)機(ji)容量仍在不斷(duan)增長。按中電聯(lian)《電力(li)行業節能環保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新增火(huo)電裝(zhuang)機(ji)容量約0.51億kW。根(gen)據(ju)電力(li)規劃(hua)設(she)計總(zong)院預測，到2020年(nian)，火電裝機容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為3億kW。火電廠(chang)的快速發(fa)展導致(zhi)了大(da)氣環(huan)境(jing)的污染(ran)并引(yin)發(fa)了公共環(huan)境(jing)及健(jian)康危機，

雖然(ran)采取一系列政策，大力推動(dong)煤炭清(qing)潔(jie)利用(yong)與發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的(de)主要排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強(qiang)度的(de)主要措(cuo)施就(jiu)是制定(ding)和實施更加(jia)嚴(yan)格的(de)排(pai)放標準。

同時(shi)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)作為燃煤電(dian)廠(chang)污染物控制(zhi)的精(jing)處(chu)(chu)理(li)技術(shu)設(she)備(bei)，其處(chu)(chu)理(li)對象為含大量游離水(shui)的飽(bao)和濕煙氣，主要去(qu)除粉塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣體，并可有(you)效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)技術(shu)，并從性能(neng)、可靠性及除塵(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。在目(mu)前(qian)的濕除技術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別(bie)在于陽(yang)極(ji)(ji)板材(cai)質的選(xuan)取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材(cai)質的不同(tong)，主(zhu)要(yao)分(fen)為不銹鋼濕式電(dian)除塵器(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(即水膜(mo)(mo)的形成原(yuan)理)不同(tong)，分(fen)為水膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)，前(qian)者為間(jian)斷噴淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的水汽在陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝(ning)結實現在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者為通過噴淋水在陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成水膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金(jin)屬電極濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器20世紀(ji)90年代，為應(ying)對(dui)地方環保法(fa)規提(ti)出的(de)對(dui)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)排放控制的(de)要求，日本三菱公司研發(fa)并建成濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器，用于燃煤電廠的(de)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我國通(tong)過(guo)(guo)引進技(ji)術并優化設計，已掌握(wo)其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的技(ji)術特點如(ru)下：1)大多(duo)采(cai)用臥式(shi)(shi)布置(zhi)(zhi)，氣流(liu)沿水平方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣流(liu)速(su)(su)較低(流(liu)速(su)(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行(xing)(xing)于(yu)氣流(liu)方(fang)向布置(zhi)(zhi)，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)(guo)懸(xuan)掛梁固(gu)定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種(zhong)安裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距(ju)有保證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運(yun)(yun)行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)硫系統(tong)出(chu)現(xian)故障(zhang)時，可以(yi)在(zai)較高的煙(yan)氣溫(wen)度下運(yun)(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度在8～10m左(zuo)右(you)，要(yao)形(xing)成(cheng)均勻的水(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的設(she)計、制造、安裝(zhuang)及維護(hu)有嚴格的要(yao)求，更換時難度較(jiao)大(da)(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦(dan)水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現(xian)失效(xiao)，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式采用(yong)在線單線連續噴淋工藝，需要(yao)設(she)置(zhi)專門(men)的水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種清灰方式對(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的消耗較(jiao)大(da)(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據各企業發布(bu)的環境監(jian)測(ce)報告顯示(shi)，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等都采用(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(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)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)(you)重量輕(qing)、比(bi)強(qiang)度高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特(te)性。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)型(xing)，實現(xian)整體模塊化(hua)，有(you)(you)(you)利于(yu)(yu)(yu)保證安(an)裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集下(xia)來(lai)的(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由于(yu)(yu)(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流至下(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管(guan)上(shang)部設置一(yi)層間斷噴淋(lin)裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統(tong)自動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)(yu)耗水(shui)量較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)收集液(ye)可返回(hui)脫硫塔(ta)內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)氣流速后(hou)，影(ying)(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期(qi)使用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)(you)(you)影(ying)(ying)響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產(chan)(chan)品的(de)(de)質量及制(zhi)作產(chan)(chan)品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性能(neng)有(you)(you)(you)關。3)如果出現(xian)部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模塊更(geng)換(huan)，將大大增(zeng)加維護費用(yong)(yong)和難度。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上(shang)海石洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組、蒙(meng)西300MW機(ji)(ji)組、白楊河(he)兩(liang)臺300MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極(ji)濕式電除塵器(qi)20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電極濕式電除塵技術(shu)的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)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(you)山東大學和國電(dian)環保院共同(tong)研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕(shi)式除塵器(qi)的研究(jiu)工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機(ji)組(zu)中(zhong)完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)優(you)良的柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使(shi)其導電，可以形成(cheng)水(shui)膜，并(bing)靠重力自流(liu)向下與煙氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)織(zhi)物材料作為收塵極布置成(cheng)方形孔道(dao)(dao)(立(li)式布置)，煙氣(qi)沿(yan)孔道(dao)(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電除(chu)塵器的技術特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能好的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)(xian)維(wei)本(ben)身的(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利于表面形成均(jun)勻水(shui)膜(mo)，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)酸液帶出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)利于后期的(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電除(chu)塵器存在的(de)問題如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐高(gao)(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度較高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽命有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右(you)。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)(xian)維(wei)織物的(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后發(fa)生的(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)(xiang)實際的(de)極(ji)間距(ju)，進而影響(xiang)(xiang)到電場的(de)穩定性(xing)(xing)、電壓(ya)的(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)(qi)流速(su)較高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電益陽(yang)發(fa)電有(you)限公司300MW機組，國(guo)電滎(ying)陽(yang)煤電一體化(hua)有(you)限公司一期600MW機組采用(yong)了柔性(xing)(xing)電極(ji)濕(shi)式靜電除(chu)塵技術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華能達公司自主(zhu)研(yan)發的具有自主(zhu)知(zhi)識產權(quan)的除塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)。與(yu)上(shang)(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)(jie)構不同(tong)，該結(jie)(jie)構布(bu)置是(shi)將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)垂(chui)直于氣流方向，使(shi)電(dian)場力(li)與(yu)引(yin)(yin)風(feng)力(li)的方向在同(tong)一水平線上(shang)(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在引(yin)(yin)風(feng)力(li)與(yu)電(dian)場力(li)的共同(tong)作(zuo)用(yong)下，在新(xin)型陽(yang)極板(ban)上(shang)(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極裝(zhuang)(zhuang)置、陰極裝(zhuang)(zhuang)置、噴淋(lin)系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的技術(shu)(shu)特(te)點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼材(cai)質，具有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和硫(liu)化(hua)物(wu)的應力(li)腐(fu)蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)壽命能夠達到30年。2)新(xin)型陽(yang)極板(ban)的通孔率達到98%以上(shang)(shang)(shang)，其幾乎全通透(tou)的結(jie)(jie)構大大降(jiang)低了徑流式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的運行阻力(li)，并且(qie)和普通的陽(yang)極板(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型陽(yang)極板(ban)具有的(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于普通陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采用(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)設計，在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設立獨立的(de)清洗室(shi)，由高(gao)壓噴(pen)嘴(zui)在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向外(wai)沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)污(wu)水(shui)通過排(pai)(pai)水(shui)泵和排(pai)(pai)污(wu)管(guan)道(dao)送入脫硫塔補水(shui)。在工程運(yun)行中，利(li)用(yong)(yong)壓差監測(ce)，實現(xian)在線噴(pen)淋，無(wu)水(shui)循(xun)環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)問題(ti)如下：1)由于接觸煙(yan)氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成本投入較高(gao)。