喀什濕式電除塵器

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，隨著我(wo)國(guo)經濟(ji)的(de)高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增(zeng)(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力行業節能(neng)環(huan)保(bao)信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新(xin)增(zeng)(zeng)火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院預測，到2020年，火電(dian)裝機容量將達(da)到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝機容量約(yue)為(wei)3億kW。火電(dian)廠的快速(su)發展導致(zhi)了(le)大氣環境的污染并引發了(le)公共環境及健康危(wei)機，

雖然采取一(yi)系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能源，但(dan)由(you)于我國燃煤發電(dian)的(de)基(ji)數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠仍將(jiang)是大(da)氣(qi)污染(ran)物的(de)主(zhu)要排放源之一(yi)，而(er)降低排放強度的(de)主(zhu)要措施就是制(zhi)定和(he)實施更加嚴格(ge)的(de)排放標準。

同時(shi)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的(de)精處(chu)理技(ji)術設備，其處(chu)理對象為含大(da)量游離水的(de)飽和(he)濕(shi)(shi)煙氣，主要去(qu)除粉塵(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有(you)害氣體，并(bing)可(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種(zhong)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器技(ji)術，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除塵效果(guo)等方面(mian)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。在目前(qian)的(de)濕除技(ji)術中(zhong)，主要差別在于陽極板(ban)材質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術。根據陽極材質(zhi)的(de)不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器(qi);根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(即水(shui)(shui)膜的(de)形成原(yuan)理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)灰(hui)技(ji)術和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術，前(qian)者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在陽極表面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通(tong)過噴淋水(shui)(shui)在陽極表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)塵器性能對比3.1、金屬電極濕式(shi)電除(chu)塵器20世紀(ji)90年代，為應(ying)對地(di)方(fang)環保法規提出的對煙塵排放控制(zhi)的要求，日本三菱(ling)公(gong)司研(yan)發并建(jian)成(cheng)濕式(shi)電除(chu)塵器，用于燃(ran)煤電廠的煙塵治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出控制要(yao)求，在燃煤(mei)電廠安裝濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。目前我(wo)國通過引進(jin)技(ji)術(shu)并優化(hua)設(she)計，已(yi)掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)下：1)大多(duo)采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流沿(yan)水平(ping)(ping)方向(xiang)進(jin)出，煙(yan)氣(qi)流速(su)較低(di)(流速(su)在2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控制氣(qi)流帶出粉塵(chen)(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)均(jun)平(ping)(ping)行(xing)于氣(qi)流方向(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板采(cai)用懸(xuan)掛方式(shi)(shi)，極(ji)板通過懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼體中，電暈電極(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)結構，通過吊桿吊掛在殼體中。這種安裝方式(shi)(shi)由于陰陽(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間(jian)距有保證，故電場穩定(ding)性好，運(yun)行(xing)電壓(ya)高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故障時，可以(yi)在較高(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽極板(ban)(ban)(ban)一(yi)般(ban)高度在(zai)8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)對陽極板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)設計(ji)、制造(zao)、安裝及維護(hu)(hu)有嚴格的(de)(de)(de)要求，更(geng)換時(shi)難度較大。2)極板(ban)(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要通(tong)過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)(hu)以防腐(fu)蝕，一(yi)旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)(hu)出現失效，造(zao)成(cheng)極板(ban)(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚(shen)至喪失除塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰方式采(cai)用(yong)在(zai)線(xian)單(dan)線(xian)連(lian)續噴淋工藝(yi)，需要設置專門(men)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循(xun)環使(shi)用(yong)，這(zhe)種清灰方式對于水(shui)(shui)(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)(de)消耗較大，對噴嘴性能要求更(geng)高。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)環境(jing)監測報告(gao)顯示，金屬(shu)電極濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃(huang)島電廠(chang)670MW機(ji)組、神(shen)華國華舟山電廠(chang)350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了(le)金屬(shu)極板(ban)(ban)(ban)濕(shi)式電除塵(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)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼具(ju)有重量(liang)輕、比強度高、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組件采用(yong)工(gong)廠成(cheng)型(xing)，實現(xian)整體(ti)模塊化(hua)，有利(li)于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下來(lai)的(de)液(ye)(ye)(ye)滴在沉(chen)淀極表面(mian)形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼具(ju)有很(hen)強的(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏(gao)(gao)對沉(chen)淀極壁(bi)的(de)粘接，靠重力自流(liu)至下部(bu)(bu)集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極管上部(bu)(bu)設(she)置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進行間斷沖洗時(shi)(shi)(shi)，控(kong)制(zhi)系統自動停掉其(qi)中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運行，沖洗結束后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗(hao)水量(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)槽(cao)(cao)中的(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)可返回脫硫塔(ta)內循(xun)環(huan)使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在的(de)問題如下：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高溫下長期使(shi)(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度較高時(shi)(shi)(shi)對陽(yang)極板壽命有影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命在10～15年左(zuo)右(you)，與產(chan)品的(de)質量(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用(yong)的(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)能(neng)(neng)有關。3)如果出現(xian)部(bu)(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼損壞，需要(yao)整個模塊更換，將(jiang)大大增加維護費用(yong)和(he)難度。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石洞口(kou)300MW機組、蒙(meng)西300MW機組、白(bai)楊河兩臺300MW機組等都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學(xue)提出了柔性電極濕(shi)式電除塵技術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同(tong)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(huan)保院共同研發，開(kai)始(shi)了柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于(yu)濕式除(chu)塵器的(de)研究工作(zuo)，并于(yu)2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通過相關(guan)資(zi)料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維織物通過潤濕使其導電，可以形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)，并(bing)靠重力自流向下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織物材料(liao)作為收塵(chen)極布置成(cheng)方形(xing)孔道(立式(shi)布置)，煙氣沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電除塵(chen)器的(de)技術特(te)點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量輕、防(fang)腐性(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)(li)于表(biao)面形成均(jun)勻(yun)水(shui)膜，利(li)(li)用從煙氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽極(ji)部件可組(zu)裝(zhuang)拆(chai)卸(xie)，有(you)利(li)(li)于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)維護(hu)和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽極(ji)不(bu)耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度較高(gao)時，對陽極(ji)壽(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮率較大，陽極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)伸縮都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較高(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率低(di)(di)。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵去(qu)除(chu)率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)限(xian)公司一期(qi)600MW機組(zu)采(cai)用了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是(shi)(shi)北京華能(neng)(neng)達(da)公司(si)自(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)具(ju)有自(zi)主(zhu)(zhu)知識產權的(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)(gou)不(bu)同，該(gai)結(jie)構(gou)(gou)布置(zhi)是(shi)(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)場(chang)(chang)力與(yu)(yu)引風力的(de)方(fang)向(xiang)在同一水(shui)平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引風力與(yu)(yu)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力的(de)共同作用(yong)下(xia)，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)材質，具(ju)有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子和(he)(he)硫化物的(de)應力腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能(neng)(neng)夠(gou)達(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率達(da)到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通透的(de)結(jie)構(gou)(gou)大(da)大(da)降低了徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力，并(bing)且和(he)(he)普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積(ji)下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后(hou)的(de)(de)污水通(tong)過排水泵和排污管道(dao)送入脫(tuo)硫塔補水。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實(shi)現在(zai)線噴淋，無(wu)水循環系(xi)統(tong)，故(gu)耗水、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高。