九江濕式電除塵器

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)言進入(ru)新世(shi)紀，隨(sui)著我(wo)國經濟(ji)的高(gao)速發(fa)展，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量仍在(zai)不斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我(wo)國新增火電(dian)裝機(ji)容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設計總院預(yu)測(ce)，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量約為3億kW。火電廠的快(kuai)速發(fa)展導致(zhi)了大氣環境的污染并引發(fa)了公(gong)共環境及健(jian)康危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用(yong)與(yu)發展(zhan)清(qing)潔(jie)能源(yuan)(yuan)，但由于我(wo)國燃煤(mei)發電的基數(shu)較大，火(huo)電廠仍將是大氣(qi)污染物的主(zhu)要排放(fang)源(yuan)(yuan)之一，而(er)降低排放(fang)強(qiang)度的主(zhu)要措施就是制定和實施更(geng)加嚴格的排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)作為(wei)(wei)燃煤電(dian)廠污染物控制(zhi)(zhi)的精處理技術(shu)設備(bei)，其(qi)處理對象為(wei)(wei)含大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙(yan)氣(qi)，主(zhu)要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體(ti)，并可(ke)有效控制(zhi)(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)技術(shu)，并從(cong)性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵(chen)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(zai)目前(qian)的(de)濕除(chu)(chu)技術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)板材質的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根(gen)據(ju)(ju)陽(yang)極(ji)材質的(de)不(bu)同，主(zhu)要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器;根(gen)據(ju)(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)膜的(de)形成原(yuan)理)不(bu)同，分(fen)為(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器20世(shi)紀90年代，為(wei)應對(dui)(dui)地方環保法規提出的(de)(de)對(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)(chen)排放控(kong)制(zhi)的(de)(de)要求，日本三菱公司研(yan)發并建成(cheng)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠的(de)(de)煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控(kong)制(zhi)要(yao)求，在(zai)燃(ran)煤電廠安裝濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)。目前(qian)我國(guo)通過引(yin)進技術(shu)并優化設(she)計，已(yi)掌(zhang)握其(qi)核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)的技術(shu)特點如下(xia)：1)大多采(cai)(cai)用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平(ping)方向(xiang)(xiang)進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均(jun)平(ping)行于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)采(cai)(cai)用懸掛(gua)方式(shi)，極(ji)板(ban)通過懸掛(gua)梁固定于殼體中(zhong)，電暈電極(ji)采(cai)(cai)用框(kuang)架式(shi)結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這(zhe)種(zhong)安裝方式(shi)由于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間(jian)距(ju)有保證，故電場穩(wen)定性好，運行電壓高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出現(xian)故障(zhang)時，可以在(zai)較高的煙氣(qi)(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器存在(zai)的(de)問(wen)題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度在8～10m左右(you)，要(yao)(yao)(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設(she)計、制造、安裝及(ji)維護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求，更換時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多(duo)采用(yong)316L，需要(yao)(yao)(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)保護以(yi)防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護出現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至喪失(shi)除塵效率。3)清灰方式(shi)采用(yong)在線單線連續噴淋工藝，需要(yao)(yao)(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液(ye)中和后(hou)循環(huan)使(shi)用(yong)，這種清灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)消耗較(jiao)大，對(dui)噴嘴(zui)性能要(yao)(yao)(yao)(yao)求更高。根(gen)據(ju)各企(qi)業發(fa)布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金(jin)屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)粉塵去除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電廠670MW機組(zu)、神(shen)華國(guo)華舟山電廠350MW機組(zu)等都采用(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電除塵器(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊(kuai)化，有利(li)于保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有很強的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)部集液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)部設置(zhi)一層(ceng)間斷(duan)噴(pen)淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需(xu)要(yao)(yao)進行間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系(xi)統自(zi)動(dong)停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水(shui)量(liang)(liang)較(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)(ye)可返回(hui)脫硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣流(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長(chang)期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)壽命有影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果(guo)出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)(yao)整個(ge)模塊(kuai)更換，將(jiang)大大增加維護(hu)費用(yong)(yong)和難度。根據各企業發布的(de)(de)環境(jing)監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上(shang)海石(shi)洞(dong)口300MW機(ji)組、蒙西(xi)300MW機(ji)組、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大(da)學提出了(le)柔性(xing)電極濕式電除塵技(ji)術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學共(gong)同(tong)研究制(zhi)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，我國早由山東大學和國電環(huan)保院共同研發，開始(shi)了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物用于濕式(shi)除塵器的(de)研究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯(xian)示，耐腐蝕性優良(liang)的(de)柔性絕緣疏水纖維織物(wu)通過潤濕使其導電，可(ke)以形成(cheng)水膜(mo)，并靠(kao)重力(li)自流向下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔性織物(wu)材(cai)料(liao)作為收塵極布置成(cheng)方形孔道(dao)(立式(shi)布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔性濕式(shi)電除塵器的(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)柔性陽有(you)(you)(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好的特點。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的結(jie)構(gou)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利(li)(li)于表面形(xing)成均勻(yun)水(shui)膜，利(li)(li)用(yong)(yong)從煙氣(qi)中(zhong)收集的酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)(you)利(li)(li)于后(hou)期(qi)的維護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)存在的問題如(ru)下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使用(yong)(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的伸縮率(lv)較(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)布的張(zhang)緊(jin)程度和(he)浸(jin)水(shui)后(hou)發生的伸縮都會(hui)影(ying)響(xiang)實際的極(ji)間距(ju)，進(jin)而影(ying)響(xiang)到電(dian)場(chang)的穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的正常運行。3)煙氣(qi)流速(su)較(jiao)高，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表明：粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)(you)(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)一(yi)體(ti)化有(you)(you)(you)限公司一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)(yong)了柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)是北(bei)京華能(neng)達公司自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有自(zi)主(zhu)知識產(chan)權的(de)(de)除塵(chen)技術。與上述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)(gou)不(bu)同，該結(jie)構(gou)(gou)布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)場力(li)(li)與引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同一水平線上，粉塵(chen)顆(ke)粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作用(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)供電(dian)電(dian)源等組(zu)成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼材質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性(xing)，使(shi)用(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上，其幾(ji)乎全通透(tou)的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)大(da)(da)大(da)(da)降低了徑流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)(xiang)同體(ti)積下(xia)(xia)新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)(de)集塵面積(ji)，相當于普(pu)通陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電極(ji)設計，在旋(xuan)轉電極(ji)下部設立獨立的(de)(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在旋(xuan)轉電極(ji)內(nei)部向外沖洗(xi)(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)(xi)網板(ban)后的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和(he)排(pai)污(wu)管道送入脫硫塔補(bu)水(shui)。在工程運(yun)行中(zhong)，利用(yong)壓差(cha)監測，實現(xian)在線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電量(liang)小。(2)徑流濕式電除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)由于接(jie)觸煙氣(qi)的(de)(de)(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前期成本投入較高(gao)。