濟寧濕式電除塵器

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)入新世紀，隨(sui)著我國(guo)經濟的高速(su)發展，火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不(bu)斷增長。按(an)中電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行(xing)業(ye)節能環保(bao)信息》推算，2015年，我國(guo)新增火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力(li)規(gui)劃設(she)計總院預測，到(dao)2020年，火(huo)電(dian)裝機容量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快(kuai)速發展導致了大氣環境(jing)的(de)污染并引發了公共環境(jing)及健康(kang)危機，

雖然(ran)采取(qu)一(yi)系(xi)列(lie)政策，大力(li)推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤發電的基數較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣污染物的主要排(pai)放源(yuan)之(zhi)一(yi)，而(er)降低排(pai)放強(qiang)度的主要措(cuo)施就是制(zhi)定和實施更加嚴(yan)格(ge)的排(pai)放標準。

同時濕式電除塵器作(zuo)為燃煤電廠污染(ran)物控制的(de)精處理(li)技(ji)術設備，其(qi)處理(li)對象為含大量游離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主要去除粉(fen)塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害(hai)氣體，并(bing)可有(you)效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹(shao)4種濕式電除塵器技(ji)術，并(bing)從性(xing)(xing)能、可靠性(xing)(xing)及除塵效(xiao)果等方面(mian)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。在目前的濕除技術中，主(zhu)要差別在于陽極(ji)板材(cai)質的選取(qu)及清灰(hui)(hui)技術。根據陽極(ji)材(cai)質的不(bu)同，主(zhu)要分(fen)為不(bu)銹鋼濕式電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器;根據清灰(hui)(hui)技術(即水(shui)膜(mo)的形成原理(li))不(bu)同，分(fen)為水(shui)膜(mo)自清灰(hui)(hui)技術和水(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技術，前者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的水(shui)汽(qi)在陽極(ji)表面自凝結(jie)實(shi)現在線清灰(hui)(hui)，后者(zhe)為通過(guo)噴淋水(shui)在陽極(ji)表面形成水(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放(fang)控制的要求，日本三菱(ling)公(gong)司研發(fa)并建(jian)成濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器，用于燃煤電廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控(kong)(kong)制要求，在(zai)(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安(an)裝濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)過(guo)引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)技術特點如下(xia)：1)大多采(cai)(cai)用臥式(shi)布(bu)(bu)置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方向(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有效控(kong)(kong)制氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行于(yu)(yu)氣(qi)流(liu)方向(xiang)布(bu)(bu)置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)(cai)用懸掛方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛梁(liang)固定(ding)于(yu)(yu)殼(ke)體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體中。這種安(an)裝方式(shi)由于(yu)(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫(liu)系統(tong)出(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水膜(mo)對陽極(ji)板(ban)的(de)設計(ji)、制造、安裝及(ji)維(wei)護(hu)有嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)材質(zhi)多(duo)采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過(guo)水膜(mo)保護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水膜(mo)保護(hu)出現失效，造成極(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)(shi)采(cai)用(yong)在線單線連(lian)續噴(pen)淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)設置(zhi)專門的(de)水處理系統，噴(pen)淋水經(jing)NaOH水溶液中和(he)后循(xun)環使用(yong)，這種清灰方式(shi)(shi)對于(yu)水耗、電耗、堿的(de)消耗較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根(gen)據各企業發布的(de)環境監測報(bao)告(gao)顯(xian)示，金(jin)屬電極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電廠350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電除(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)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度高(gao)(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特(te)(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用工廠成型，實(shi)現(xian)整體模塊化，有(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器運行時，收集下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液滴(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至下(xia)(xia)部集液槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設(she)置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器分為多個電(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)(xu)要進行間斷沖洗時，控制(zhi)系統自動(dong)停掉其中(zhong)一個電(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)場(chang)(chang)降壓運行，沖洗結束后開(kai)啟該(gai)電(dian)場(chang)(chang)。由(you)于(yu)耗水量(liang)較(jiao)(jiao)小(xiao)，集液槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集液可(ke)返回脫(tuo)(tuo)硫塔內循環使用。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)率高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)長期(qi)使用，煙氣(qi)溫(wen)(wen)度較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)時對陽(yang)極(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)影響，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用壽(shou)命在(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產(chan)品的(de)(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)(xu)要整個模塊更換，將大大增加維(wei)護費用和難度。根據各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環境(jing)監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采用了導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世(shi)紀90年代末(mo)，俄亥俄州立大學提出了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立大學共同研究制作(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，我國早由山東(dong)大學和國電環保院共(gong)同研發(fa)，開始了柔(rou)性絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖(xian)維織物(wu)用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關(guan)資料顯示，耐腐(fu)蝕性優良的柔(rou)性絕緣(yuan)疏(shu)水纖(xian)維織物通過潤(run)濕(shi)使(shi)其(qi)導電，可(ke)以(yi)形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣分(fen)離，柔(rou)性織物材料作(zuo)為收塵極布置成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(立(li)式布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道流(liu)過。(1)柔(rou)性濕(shi)式電除塵器的技術(shu)特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)極部(bu)件可(ke)組(zu)(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于后期的(de)(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)(yang)極不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度較高時，對陽(yang)(yang)(yang)極壽命有(you)影(ying)響，嚴重時可(ke)能燒(shao)蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大(da)，陽(yang)(yang)(yang)極布(bu)的(de)(de)張緊程度和(he)浸(jin)水(shui)(shui)后發生的(de)(de)伸(shen)縮都會(hui)影(ying)響實際的(de)(de)極間(jian)距(ju)，進(jin)而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產生氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)低(di)。性(xing)能結果(guo)表明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目(mu)前(qian)，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發電(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一(yi)體(ti)化有(you)限公司一(yi)期600MW機組(zu)(zu)采用(yong)了(le)柔性(xing)電(dian)極濕(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器是北京華能達公(gong)司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結(jie)構不(bu)同，該結(jie)構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)與引風力(li)的(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)與電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)共同作用(yong)下，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置主(zhu)要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴淋(lin)系統、熱風系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)材質，具(ju)有(you)強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯離子(zi)和硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等特(te)性，使用(yong)壽(shou)命能夠達到(dao)(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達到(dao)(dao)98%以上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)構大大降低(di)了徑(jing)(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻(zu)力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積下新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的集塵面積，相當于普通(tong)(tong)陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系(xi)(xi)統采(cai)用(yong)(yong)(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的清(qing)洗室，由(you)高壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后的污水(shui)(shui)通(tong)(tong)過(guo)排水(shui)(shui)泵和排污管道送(song)入脫硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環(huan)系(xi)(xi)統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題如(ru)下(xia)：1)由(you)于接觸(chu)煙氣(qi)的部(bu)件(jian)全部(bu)采(cai)用(yong)(yong)(yong)2205雙(shuang)相不銹(xiu)鋼，前期(qi)成(cheng)本投入較高。