開封濕式電除塵器

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(yan)進(jin)入新(xin)(xin)世紀(ji)，隨著我國經濟的高(gao)速發展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量仍在(zai)不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我國新(xin)(xin)增(zeng)火(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力(li)規劃設(she)計總院預測，到2020年，火電裝機容(rong)量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠的快(kuai)速發(fa)展導致了(le)大(da)氣環境的污染并引(yin)發(fa)了(le)公共環境及健康危機，

雖(sui)然采取一(yi)系列(lie)政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利(li)用與發展(zhan)清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電(dian)的基(ji)數較(jiao)大，火電(dian)廠仍將是大氣污(wu)染物的主(zhu)要(yao)排放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排放(fang)強度(du)的主(zhu)要(yao)措施就是制定和實施更加嚴(yan)格的排放(fang)標準。

同(tong)時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制(zhi)的精處(chu)(chu)理技術設備，其處(chu)(chu)理對象為含大(da)量游離水的飽和濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并(bing)可有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器技術，并(bing)從性能、可靠性及除塵效(xiao)果等方面進行比較(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)技術(shu)中(zhong)，主要差別在于(yu)陽極(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰(hui)技術(shu)。根據陽極(ji)材質(zhi)的(de)不(bu)同，主要分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)灰(hui)技術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成原(yuan)理)不(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗(xi)清(qing)灰(hui)技術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷(duan)噴(pen)(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在陽極(ji)表(biao)面自凝結實(shi)現(xian)在線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)(shui)在陽極(ji)表(biao)面形成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵器性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器20世紀90年代，為應對(dui)(dui)地方(fang)環保法規提出的對(dui)(dui)煙塵排放控制的要(yao)求，日本三菱公司研(yan)發(fa)并建(jian)成濕(shi)式電(dian)除塵器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制要求(qiu)，在(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)廠(chang)安(an)裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前(qian)我國通過引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的技術特點如下：1)大多采用臥式(shi)布置(zhi)(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方(fang)(fang)向(xiang)進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平行于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布置(zhi)(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采用懸掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過懸掛梁(liang)固(gu)定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用框架式(shi)結構(gou)，通過吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場(chang)穩定性好(hao)，運(yun)行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出現故(gu)障時(shi)，可以(yi)在(zai)較高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問(wen)題如下：

1)陽極(ji)板一(yi)(yi)般高度(du)在8～10m左右，要形成(cheng)(cheng)均勻的(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)板的(de)設計(ji)、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格(ge)的(de)要求，更(geng)(geng)換時難(nan)度(du)較大。2)極(ji)板材質多采用(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效(xiao)，造成(cheng)(cheng)極(ji)板腐蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至喪(sang)失除(chu)塵效(xiao)率。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)(shi)采用(yong)在線單(dan)線連續噴淋工藝，需(xu)要設置專(zhuan)門的(de)水(shui)處(chu)理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后(hou)循環(huan)使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方式(shi)(shi)對(dui)(dui)于水(shui)耗、電耗、堿(jian)的(de)消耗較大，對(dui)(dui)噴嘴性(xing)能要求更(geng)(geng)高。根據各企業(ye)發布的(de)環(huan)境(jing)監測(ce)報告顯示，金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島(dao)電廠670MW機組、神華國(guo)華舟山(shan)電廠350MW機組等都采用(yong)了(le)金(jin)屬(shu)極(ji)板濕式(shi)(shi)電除(chu)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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有重(zhong)量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件(jian)采用(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊(kuai)化(hua)，有利于保(bao)證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運行(xing)(xing)時，收集(ji)下(xia)來的(de)液(ye)滴在沉(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有很強(qiang)的(de)疏水性，能(neng)有效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自流至下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)管上部設置一(yi)層間(jian)斷噴(pen)淋(lin)裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)(xing)間(jian)斷沖洗時，控制系統自動停掉(diao)其(qi)中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)(xing)，沖洗結(jie)束(shu)后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量(liang)較(jiao)(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中的(de)收集(ji)液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環(huan)使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存在的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流速在2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)(qi)流速后，影(ying)響(xiang)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長(chang)期使(shi)(shi)用(yong)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時對(dui)陽(yang)極(ji)板壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命在10～15年(nian)左右(you)，與產(chan)品的(de)質量(liang)及制作(zuo)產(chan)品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)有關。3)如(ru)果出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模塊(kuai)更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)和(he)難度(du)(du)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀90年代(dai)末，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州(zhou)立大學(xue)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(da)學和國(guo)電環保院共同研發(fa)，開始了(le)柔性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)用于(yu)濕式除塵(chen)器的(de)研究工(gong)作，并于(yu)2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料(liao)顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性優良的柔性絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)(dian)，可(ke)以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流向下與煙(yan)氣分離，柔性織物材料(liao)作為收塵(chen)極布置成(cheng)方形(xing)孔道(dao)(立式布置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔性濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點如下：1)柔性陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于表面形成均(jun)勻水膜(mo)，利(li)用(yong)從煙(yan)(yan)氣(qi)中收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時可能燒(shao)蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水后發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響實際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)(lv)低(di)。性(xing)(xing)能結(jie)(jie)果(guo)表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)限(xian)公司(si)一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器是北京(jing)華能達公司(si)自主研發的(de)具有(you)自主知識產權的(de)除(chu)塵(chen)技術(shu)。與(yu)上述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)器結(jie)構不(bu)(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)場力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)方向在(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)場力(li)的(de)共(gong)同(tong)(tong)作用(yong)下，在(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)置(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術(shu)特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(shi)(尤其對氯離子和硫化物的(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi))等特性，使用(yong)壽(shou)命能夠達到(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)的(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上，其幾乎(hu)全(quan)通(tong)透的(de)結(jie)構大大降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)運行阻(zu)力(li)，并(bing)且和普通(tong)的(de)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)體積下新型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)具有(you)的(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于(yu)(yu)普通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系(xi)統采用旋轉電極設計(ji)，在旋轉電極下部(bu)(bu)設立獨立的(de)清(qing)洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在旋轉電極內部(bu)(bu)向(xiang)外沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后的(de)污水(shui)(shui)通(tong)過(guo)排水(shui)(shui)泵(beng)和排污管(guan)道送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓差監測(ce)，實現在線(xian)噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電量(liang)小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電除塵(chen)器存在的(de)問(wen)題如下：1)由于(yu)(yu)接觸煙氣的(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。