酒泉濕式電除塵器

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，隨著我國經濟的高速發展，火電(dian)裝機容(rong)量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節能環(huan)保信息(xi)》推(tui)算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計(ji)總(zong)院(yuan)預測，到(dao)2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發(fa)展導致了(le)大氣環境的(de)污染并引發(fa)了(le)公共環境及健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利(li)用(yong)與(yu)發展清潔能源，但由(you)于我國(guo)燃煤發電(dian)的(de)基數較大，火(huo)電(dian)廠仍將是(shi)大氣污染(ran)物(wu)的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放源之(zhi)一，而降低排(pai)放強度的(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)就是(shi)制定(ding)和實施(shi)更加嚴格的(de)排(pai)放標(biao)準。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控制的(de)精處理(li)技(ji)術設備，其處理(li)對象為(wei)含大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)(you)害(hai)氣(qi)體，并可(ke)有(you)(you)效控制PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器技(ji)術，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效果等方面進(jin)行(xing)比較(jiao)。

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(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中，主要差別在于陽(yang)(yang)極(ji)板材質(zhi)的(de)選取(qu)及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)材質(zhi)的(de)不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器;根據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水膜(mo)(mo)的(de)形成原(yuan)理)不(bu)同，分為(wei)水膜(mo)(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)水汽在陽(yang)(yang)極(ji)表面自凝結實(shi)現(xian)在線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋水在陽(yang)(yang)極(ji)表面形成水膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)性(xing)能對(dui)比3.1、金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方(fang)環保法(fa)規(gui)提出的(de)(de)對(dui)煙塵(chen)排(pai)放控制的(de)(de)要求，日(ri)本三菱公司(si)研發(fa)并建成濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃(ran)煤電廠的(de)(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器。目前我國通過(guo)(guo)引進(jin)技(ji)術并優化設(she)計，已掌(zhang)握其核(he)心技(ji)術。(1)金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的技(ji)術特點如(ru)下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流沿水平方向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制氣(qi)流帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率(lv)。2)陰(yin)陽極均(jun)平行(xing)于(yu)氣(qi)流方向(xiang)布置(zhi)，金屬極板采(cai)用(yong)懸掛(gua)方式(shi)，極板通過(guo)(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)框架式(shi)結(jie)構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安(an)裝(zhuang)方式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極不易變形(xing)，極間距有(you)保證，故(gu)電(dian)場穩定性好(hao)，運行(xing)電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現故(gu)障時，可以(yi)在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)一般(ban)高(gao)度在(zai)(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻的(de)水膜對陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度較(jiao)大。2)極板(ban)(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水膜保護以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水膜保護出現失(shi)效，造成(cheng)極板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方(fang)式采用(yong)在(zai)(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設(she)置(zhi)專(zhuan)門的(de)水處理(li)系統，噴淋(lin)水經NaOH水溶液中(zhong)和后(hou)循(xun)環使(shi)用(yong)，這(zhe)種清灰方(fang)式對于(yu)水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業發(fa)布的(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機組(zu)(zu)(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)(zu)(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組(zu)(zu)(zu)等都(dou)采用(yong)了金屬極板(ban)(ban)濕式電(dian)除(chu)(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、比強(qiang)度高(gao)、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組件采用(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現(xian)整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極表面形(xing)成(cheng)液(ye)膜，由(you)(you)于(yu)(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能有(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流至下(xia)部集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極管上部設置(zhi)一層間斷噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行間斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行，沖(chong)洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)(you)于(yu)(yu)耗(hao)水(shui)量(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返(fan)回(hui)脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一般FRP不(bu)能在(zai)高(gao)溫下(xia)長(chang)期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極板(ban)壽(shou)命有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)樹(shu)脂(zhi)等原材料性(xing)能有(you)關。3)如果出現(xian)部分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模(mo)塊更(geng)換，將大(da)大(da)增(zeng)加維護(hu)費用(yong)和難度。根據各(ge)企業發布的(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海(hai)石洞口300MW機(ji)組、蒙(meng)西300MW機(ji)組、白(bai)楊(yang)河兩臺300MW機(ji)組等都采用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器20世(shi)紀90年(nian)代(dai)末(mo)，俄亥俄州(zhou)立大(da)學提出了柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研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，我國早由山東大學和(he)國電環保(bao)院共同(tong)研發，開始了柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖(xian)維(wei)織物用(yong)于(yu)濕式除塵(chen)器的研究工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成(cheng)工業化應用。官(guan)網(wang)：goyd.cn通過相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優(you)良的(de)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物通過潤(run)濕使其導電，可以形成水膜(mo)，并靠重力(li)自流向下(xia)與煙(yan)氣分離(li)，柔(rou)性(xing)(xing)織物材(cai)料作為收塵極布置成方形孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿(yan)孔(kong)道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電除(chu)塵器的(de)技術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)有重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖維(wei)(wei)(wei)本身的(de)(de)結構特(te)性(xing)，有利于(yu)表面(mian)形成均(jun)勻水(shui)(shui)膜，利用(yong)從煙氣中收(shou)集的(de)(de)酸液(ye)帶出(chu)灰(hui)，實現自清(qing)灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)(shui)量(liang)(liang)小。3)陽極部件可組(zu)裝拆卸，有利于(yu)后(hou)期(qi)的(de)(de)維(wei)(wei)(wei)護和更換(huan)。(2)柔性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)陽極不耐高溫，煙氣溫度較(jiao)高時(shi)，對(dui)陽極壽命有影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右(you)。2)柔性(xing)纖維(wei)(wei)(wei)織物的(de)(de)伸縮率較(jiao)大(da)，陽極布的(de)(de)張緊程度和浸水(shui)(shui)后(hou)發生(sheng)(sheng)的(de)(de)伸縮都會(hui)影響實際的(de)(de)極間距，進而(er)影響到(dao)電(dian)場的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣流(liu)速較(jiao)高，產(chan)生(sheng)(sheng)氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)率低。性(xing)能(neng)結果表明(ming)：粉塵去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)益陽發電(dian)有限(xian)公(gong)(gong)司300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一(yi)體化有限(xian)公(gong)(gong)司一(yi)期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了(le)柔性(xing)電(dian)極濕式靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華(hua)能達公司自(zi)主研(yan)發的具(ju)有自(zi)主知(zhi)識產權的除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)(shang)述濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該結構布(bu)置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)垂直于氣(qi)流方(fang)向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)(li)的方(fang)向在同(tong)一水平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風(feng)力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的共同(tong)作用下(xia)(xia)，在新型(xing)陽(yang)極板(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極裝(zhuang)置(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)(jing)流濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技術特(te)點如下(xia)(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部(bu)位(wei)全部(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼(gang)材(cai)質(zhi)，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子和硫化物的應力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)性，使用壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極板(ban)的通孔率(lv)達到98%以上(shang)(shang)，其幾乎(hu)全通透的結構大大降低了(le)徑(jing)(jing)流式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的運(yun)行阻力(li)(li)(li)，并且和普通的陽(yang)極板(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下(xia)(xia)新型(xing)陽(yang)極板(ban)具(ju)有的集(ji)塵面(mian)積，相當(dang)于普通陽極(ji)(ji)板(ban)的20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立獨(du)立的清洗(xi)室(shi)，由(you)高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污管(guan)道送入脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工(gong)程運行中(zhong)，利用壓差(cha)監測，實現在(zai)線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題如下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的部(bu)件全(quan)部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼，前(qian)期成本(ben)投(tou)入較(jiao)高(gao)。