雞西濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨(sui)著我(wo)國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)(dian)裝機容量仍(reng)在(zai)不(bu)斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力行業(ye)節能環保信(xin)息》推算(suan)，2015年，我(wo)國新(xin)增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)(dian)力規劃設計(ji)總院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容(rong)量約(yue)為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快(kuai)速發展導致了大(da)氣環(huan)境的污染并引發了公共(gong)環(huan)境及健(jian)康危機，

雖然采取一(yi)系(xi)列政(zheng)策，大(da)力(li)推動煤(mei)炭清潔利(li)用與發展(zhan)清潔(jie)能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的(de)基(ji)數較(jiao)大(da)(da)，火電廠仍將是(shi)(shi)大(da)(da)氣(qi)污染物的(de)主要排放源(yuan)之一，而(er)降低排放強度的(de)主要措施就是(shi)(shi)制定(ding)和(he)實施更加嚴(yan)格的(de)排放標準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控制(zhi)的精處理技術設備，其處理對象為含大量(liang)游離水的飽(bao)和(he)(he)濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)(he)有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)技術，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)果(guo)等方面(mian)進行(xing)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)(zai)(zai)目(mu)前的(de)濕(shi)(shi)除技術(shu)(shu)中，主(zhu)要(yao)(yao)差別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)材質的(de)不同(tong)，主(zhu)要(yao)(yao)分(fen)為(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)形(xing)成原(yuan)理)不同(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表面自(zi)凝(ning)結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通(tong)過噴淋水(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表面形(xing)成水(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提出(chu)的對(dui)煙(yan)塵(chen)排(pai)放控制(zhi)的要求，日(ri)本三菱公(gong)司研發并建成濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器。目(mu)前(qian)我國通過引(yin)進技(ji)術并優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器的技(ji)術特點(dian)如下：1)大多采(cai)(cai)用(yong)臥式布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平方(fang)向(xiang)(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率(lv)。2)陰陽極(ji)均(jun)平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)布(bu)置，金屬極(ji)板采(cai)(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)板通過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)(cai)用(yong)框架式結(jie)構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)(zai)(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式由于(yu)陰陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間(jian)距有保(bao)證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故(gu)障時(shi)，可以(yi)在(zai)(zai)(zai)較高(gao)(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板一(yi)般(ban)高度在8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形成均勻(yun)的(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)板的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)(yao)(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極(ji)板材質多采(cai)(cai)用316L，需(xu)要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐(fu)蝕，一(yi)旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出現(xian)失效，造(zao)成極(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式采(cai)(cai)用在線單(dan)線連續噴淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后(hou)循環(huan)使用，這種清(qing)灰方式對于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對噴嘴性(xing)能(neng)要(yao)(yao)(yao)求更高。根(gen)據各企業發(fa)布(bu)的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)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(qian)，浙(zhe)江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神(shen)華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采(cai)(cai)用了金屬極(ji)板濕(shi)式電(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度(du)(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特(te)性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件(jian)采用工(gong)廠成(cheng)(cheng)型，實現(xian)整(zheng)體模(mo)塊(kuai)化，有利于(yu)保(bao)證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在沉(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)(cheng)液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏水性，能有效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)(liu)至下(xia)部集液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)管上部設(she)置一(yi)(yi)層間(jian)(jian)斷(duan)噴(pen)淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需(xu)要進(jin)行(xing)間(jian)(jian)斷(duan)沖洗時(shi)，控制系(xi)統(tong)自動停掉其中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運行(xing)，沖洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較(jiao)(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環(huan)使(shi)用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)存在的(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一(yi)(yi)般FRP不能在高(gao)溫下(xia)長期(qi)使(shi)用，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽(shou)(shou)命有影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用壽(shou)(shou)命在10～15年左右(you)，與(yu)產(chan)品的(de)(de)質(zhi)量(liang)及制作(zuo)產(chan)品所用的(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性能有關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整(zheng)個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增(zeng)加維護費(fei)用和難度(du)(du)。根據各企(qi)業發布的(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上海石(shi)(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等(deng)都采用了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥(hai)俄州(zhou)立大學(xue)提出了柔性電極濕(shi)式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研究制(zhi)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(zao)由山(shan)東大學和(he)國電環保院共同研發(fa)，開始了柔性絕(jue)緣疏水(shui)纖維織(zhi)物(wu)用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年(nian)在(zai)益(yi)陽(yang)300MW燃(ran)煤機(ji)組中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關資(zi)料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良(liang)的柔(rou)(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物通過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自流向(xiang)下與(yu)煙氣(qi)分離，柔(rou)(rou)性(xing)織物材(cai)料作為(wei)收(shou)塵極布置(zhi)(zhi)成(cheng)方(fang)形(xing)孔道(dao)(立式(shi)(shi)布置(zhi)(zhi))，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器的技術特(te)點如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)有(you)(you)重量輕(qing)、防腐性能(neng)好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性絕(jue)緣疏水纖維本身的(de)結(jie)構特(te)性，有(you)(you)利(li)于(yu)表面(mian)形成均勻水膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗(xi)水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)(zu)裝拆卸，有(you)(you)利(li)于(yu)后(hou)期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽命(ming)6年左右(you)。2)柔(rou)性纖維織物的(de)伸縮率(lv)較大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)張緊程度(du)和浸水后(hou)發生(sheng)的(de)伸縮都會影響實際的(de)極(ji)間距，進(jin)而影響到電(dian)場的(de)穩定性、電(dian)壓的(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較高，產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除率(lv)低。性能(neng)結(jie)果表明(ming)：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有(you)(you)限(xian)公司300MW機組(zu)(zu)，國(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一體(ti)化有(you)(you)限(xian)公司一期600MW機組(zu)(zu)采用了柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)除塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北京華能達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電除(chu)塵(chen)器(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)，使(shi)電場(chang)力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang)在同(tong)一(yi)水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆(ke)粒在引風力(li)與(yu)電場(chang)力(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)作用下，在新(xin)(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼(ke)體、分布板(ban)、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風系統和供電電源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(shi)(shi)(尤其(qi)對(dui)氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi))等特性，使(shi)用壽命(ming)能夠達(da)到30年。2)新(xin)(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾(ji)乎全通透(tou)的(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且和普通的(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的集(ji)塵面(mian)積，相當于(yu)普通陽(yang)極(ji)板(ban)的20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)下(xia)(xia)部設立獨立的清洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的污(wu)水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和(he)排(pai)污(wu)管(guan)道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程運行中，利用壓差監測，實現在線噴淋，無(wu)水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵器存在的問題(ti)如(ru)下(xia)(xia)：1)由(you)于(yu)接觸煙氣(qi)的部件全部采(cai)用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本投入(ru)較高。