金華濕式電除塵器

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，隨著(zhu)我國(guo)經濟的(de)高(gao)速(su)發展(zhan)，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)(liang)仍(reng)在不斷增(zeng)長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能環保信息》推(tui)算(suan)，2015年，我國(guo)新增(zeng)火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)(liang)約(yue)0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設計總院預測，到(dao)2020年，火電裝機容量將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火電廠的快速(su)發(fa)展導致(zhi)了大氣(qi)環境(jing)的污染并引發(fa)了公共環境(jing)及健康(kang)危機，

雖(sui)然采取一(yi)系列政策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)展清潔(jie)能源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電的基數較大，火電廠仍將是大氣污染物的主要排放(fang)(fang)源(yuan)之(zhi)一(yi)，而(er)降低排放(fang)(fang)強度的主要措(cuo)施就(jiu)是制定和實施更加嚴格的排放(fang)(fang)標(biao)準。

同(tong)時濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)作為燃(ran)煤電(dian)廠污染物控(kong)制的(de)精處理技術設備，其處理對象為含大量游離水(shui)的(de)飽(bao)和(he)濕煙氣，主(zhu)要去除(chu)粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的(de)排放(fang)，本文介(jie)紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵效果等方面進行比較。

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。在目前的(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不(bu)同，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分為水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者為間斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在陽極(ji)(ji)表(biao)面自凝結(jie)實現(xian)在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為通(tong)過噴淋水(shui)(shui)在陽極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器性(xing)能(neng)對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保法規(gui)提出(chu)的對(dui)煙塵(chen)(chen)(chen)排放控制的要求，日本三(san)菱(ling)公司研發并(bing)建(jian)成濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器，用于燃(ran)煤電廠的煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針(zhen)對PM2.5提(ti)出控(kong)制要求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器。目(mu)前(qian)我國(guo)通過引進技(ji)術(shu)并優(you)化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器的(de)技(ji)術(shu)特(te)點(dian)如下(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(di)(流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you))，能有(you)效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均平行于氣(qi)(qi)流(liu)方向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛梁固(gu)定(ding)于殼(ke)體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)(shi)結(jie)構(gou)，通過吊桿吊掛在殼(ke)體中。這種(zhong)安裝方式(shi)(shi)由(you)于陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出現故(gu)障時(shi)，可(ke)以在較(jiao)高的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器存在的問(wen)題(ti)如下(xia)：

1)陽極(ji)板一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)板的(de)設計、制(zhi)造、安(an)裝及維(wei)護有嚴格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)，更換時(shi)難度(du)較(jiao)大(da)。2)極(ji)板材(cai)質多(duo)采用316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)膜(mo)保護以防腐(fu)蝕，一旦(dan)水(shui)膜(mo)保護出(chu)現失(shi)(shi)效，造成極(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)采用在線單線連續噴淋工藝，需要(yao)設置專門(men)的(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清(qing)灰方式(shi)對于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)大(da)，對噴嘴(zui)性能要(yao)求(qiu)更高。根據各企業發(fa)布的(de)環境監測報告顯示，金屬(shu)(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉(jia)興三期2×1000MW機組(zu)(zu)、大(da)唐黃(huang)島電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)(zu)、神(shen)華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)(zu)等都采用了金屬(shu)(shu)極(ji)板濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(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(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)技術特(te)點如下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼具有(you)(you)(you)重量(liang)輕、比強(qiang)度高、耐腐蝕等(deng)(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)極組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)工(gong)廠(chang)成型(xing)，實(shi)現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)(you)(you)利于保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器運(yun)行時(shi)，收(shou)集下來的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在沉(chen)淀(dian)(dian)極表(biao)面形(xing)成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼具有(you)(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)(dian)極壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自(zi)流(liu)至下部(bu)(bu)集液(ye)槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)(dian)極管上(shang)部(bu)(bu)設(she)置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器分(fen)為多個(ge)電(dian)場，當需要進(jin)行間斷沖洗時(shi)，控(kong)制(zhi)系統(tong)自(zi)動停掉其中一(yi)個(ge)電(dian)場或將(jiang)電(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結(jie)束后開啟(qi)該電(dian)場。由于耗水量(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽中的(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可(ke)返回脫硫(liu)塔內(nei)循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后，影響除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在高溫(wen)下長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高時(shi)對(dui)陽極板壽命(ming)有(you)(you)(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)(bu)分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼損壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更(geng)換，將(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度。根據各企(qi)業發(fa)布(bu)的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大學提出了(le)柔性電極濕(shi)式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學(xue)共同研究(jiu)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，我國早由山東大學和國電環保(bao)院共同研發，開始了(le)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物用于(yu)濕(shi)式除塵器的研究工(gong)作，并于(yu)2012年在(zai)益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組中完成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料(liao)顯(xian)示，耐腐蝕(shi)性(xing)優良(liang)的柔性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通過潤濕(shi)使其導電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自流向下與煙氣(qi)分離(li)，柔性(xing)織物(wu)材料(liao)作為收塵極布置成方形孔道(立(li)式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重量輕、防(fang)腐性(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)(yu)表面形(xing)成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)(yong)從煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)收集(ji)的(de)酸液帶出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)利(li)于(yu)(yu)后期的(de)維護和更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在的(de)問(wen)題如(ru)下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴(yan)重時(shi)可能(neng)燒蝕，使用(yong)(yong)壽(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)纖(xian)維織物(wu)的(de)伸縮(suo)率較大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)張緊程(cheng)度(du)和浸水(shui)后發生的(de)伸縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)場的(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉(fen)塵去除(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體(ti)化有(you)限公司(si)一期600MW機組采用(yong)(yong)了柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公(gong)司自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)具有(you)自主(zhu)(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上(shang)述濕式(shi)靜電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)(gou)不同，該結構(gou)(gou)布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電場(chang)力(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)的(de)(de)方向在同一(yi)水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)與(yu)電場(chang)力(li)的(de)(de)共同作用(yong)下，在新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要由(you)殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)供電電源等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子(zi)和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽命(ming)能夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結構(gou)(gou)大大降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并且(qie)和(he)普通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統采用旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部設立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)內(nei)部向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后(hou)的(de)(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵(beng)和排污(wu)管道送(song)入(ru)(ru)脫硫塔補(bu)水(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓差監測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部件(jian)全(quan)部采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)(ru)較高。