錦州濕式電除塵器

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(ji)，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)(dian)裝機容量仍在不(bu)斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行(xing)業節能環(huan)保(bao)信息》推(tui)算(suan)，2015年，我(wo)國新增(zeng)火(huo)電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)將(jiang)達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)約為(wei)3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發展(zhan)導致(zhi)了大氣環(huan)境的(de)污染并引發了公(gong)共環(huan)境及(ji)健康危機，

雖(sui)然(ran)采取(qu)一系列(lie)政策，大力推(tui)動煤炭(tan)清潔(jie)利用與發展清(qing)潔能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤(mei)發電(dian)的(de)(de)基數較大(da)，火(huo)電(dian)廠仍將是大(da)氣污染物(wu)的(de)(de)主要(yao)排(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)(de)主要(yao)措施就是制定和(he)實(shi)施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除塵器(qi)作為(wei)燃煤電廠污染(ran)物控制的精處理技術設備，其處理對象(xiang)為(wei)含大量游(you)離水的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并可(ke)有(you)效(xiao)控制PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種濕(shi)式電除塵器(qi)技術，并從(cong)性能、可(ke)靠性及除塵效(xiao)果等方(fang)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(zai)目前的(de)濕(shi)(shi)除技術(shu)(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于陽極(ji)板(ban)材(cai)質的(de)選取及(ji)清(qing)(qing)灰技術(shu)(shu)。根(gen)據陽極(ji)材(cai)質的(de)不同，主(zhu)要(yao)分為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)、導電(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi);根(gen)據清(qing)(qing)灰技術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)形成原理(li))不同，分為(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰技術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰技術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)表面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者(zhe)為(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)陽極(ji)表面形成水(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕式電除塵(chen)(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬(shu)電極濕式電除塵(chen)(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規(gui)提出的(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)(chen)排放(fang)控制的(de)要(yao)求，日本三(san)菱公司研發并建成濕式電除塵(chen)(chen)(chen)器，用于燃煤電廠的(de)煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要(yao)求，在燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前(qian)我國通過(guo)(guo)引進技(ji)(ji)術(shu)(shu)并優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)特點如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫(tuo)除效率。2)陰陽極均(jun)平行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置，金屬極板(ban)采(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極板(ban)通過(guo)(guo)懸掛梁固定于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采(cai)用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結(jie)構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛在殼體中。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極不(bu)易變(bian)形，極間距有保(bao)證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運行(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在較高(gao)(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器存在的問題(ti)如下：

1)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板一般高度在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護有嚴格的(de)要求(qiu)，更(geng)換時(shi)難度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多(duo)采用(yong)316L，需要通過水(shui)膜保(bao)護以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保(bao)護出現失效，造(zao)成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除塵效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)采用(yong)在線(xian)單線(xian)連(lian)續噴淋(lin)工藝，需要設置專(zhuan)門的(de)水(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循(xun)環使用(yong)，這種清灰(hui)方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)耗、電耗、堿的(de)消耗較大，對噴嘴性(xing)能要求(qiu)更(geng)高。根據各企業發布(bu)的(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除塵器粉(fen)(fen)塵去(qu)除率(lv)(粉(fen)(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉(jia)興(xing)三(san)期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電廠670MW機(ji)組、神華國華舟山(shan)電廠350MW機(ji)組等都采用(yong)了金屬極(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電除塵器。

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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)具有重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現(xian)整體模塊化(hua)，有利于保證安(an)裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由(you)于玻璃(li)鋼(gang)具有很(hen)強(qiang)的(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石膏(gao)對沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)壁(bi)的(de)粘接，靠重力自流至下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)管上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)(xing)間斷沖洗時(shi)，控制系統(tong)自動停掉其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)(xing)，沖洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽(shou)命有影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)質量(liang)及(ji)制作(zuo)產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有關。3)如果出現(xian)部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模塊更換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組、上海石洞(dong)口300MW機組、蒙(meng)西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥(hai)俄州立大學提(ti)出(chu)了柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立(li)大學共同研(yan)究制作出臺實驗裝置。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(shan)東大學和國電環保(bao)院共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物用于(yu)濕式除塵器的(de)研(yan)究工(gong)作(zuo)，并(bing)于(yu)2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中(zhong)完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐(nai)腐蝕(shi)性優良的柔(rou)性絕緣(yuan)疏水纖維織物通(tong)過潤濕(shi)使(shi)其導電，可以形(xing)成水膜，并靠(kao)重力(li)自流(liu)向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔(rou)性織物材料作為(wei)收塵(chen)極(ji)布置成方形(xing)孔道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的技術特點如(ru)下：1)柔(rou)性陽有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖(xian)維本身的(de)結構特(te)性(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)表面(mian)形成(cheng)均勻(yun)水膜，利(li)(li)用從煙氣(qi)中收集(ji)的(de)酸液帶(dai)出灰(hui)，實現自(zi)清灰(hui)，沖(chong)洗水量(liang)(liang)小。3)陽(yang)極部件(jian)可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)利(li)(li)于(yu)后期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙氣(qi)溫度(du)較高時，對陽(yang)極壽命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使(shi)用壽命(ming)6年左右(you)。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維織物(wu)的(de)伸(shen)縮率較大，陽(yang)極布的(de)張緊程度(du)和浸水后發(fa)生的(de)伸(shen)縮都會(hui)影響實際(ji)的(de)極間距，進而(er)影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正常(chang)運行。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除率低(di)(di)。性(xing)能結果表明(ming)：粉塵去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低(di)(di)于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)(gong)司300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體(ti)化有(you)限公(gong)(gong)司一期600MW機組(zu)采用了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器徑流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器是(shi)北京華能(neng)達公司自主研發的(de)(de)具(ju)有自主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器結構不(bu)(bu)同(tong)(tong)，該結構布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂(chui)直(zhi)于氣流(liu)方向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上完(wan)成(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼材質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(尤(you)其對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi))等特性(xing)，使用壽命能(neng)夠達到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上，其幾乎(hu)全通透(tou)的(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑流(liu)式濕式除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和普(pu)通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體(ti)積(ji)下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于(yu)(yu)普通(tong)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系(xi)統采用旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)下部設立獨立的(de)(de)(de)清(qing)洗室(shi)，由高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部向(xiang)外(wai)沖洗網板(ban)(ban)，清(qing)洗網板(ban)(ban)后(hou)的(de)(de)(de)污水(shui)(shui)通(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)(zai)工程(cheng)運(yun)行中，利(li)用壓(ya)差(cha)監測(ce)，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)由于(yu)(yu)接觸煙氣的(de)(de)(de)部件(jian)全部采用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前(qian)期(qi)成本投入較高。