克孜勒蘇柯爾克孜濕式電除塵器

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)言進入新世紀(ji)，隨著我國經濟的高速發展，火(huo)電裝(zhuang)機容(rong)量(liang)仍在不(bu)斷增(zeng)長(chang)。按中(zhong)電聯《電力行(xing)業節(jie)能環保信息》推算(suan)，2015年，我國新增(zeng)火(huo)電裝(zhuang)機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電力規劃設(she)計總院(yuan)預(yu)測，到2020年，火(huo)電裝機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機(ji)容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電廠(chang)的快速(su)發展(zhan)導致(zhi)了大氣環境的污染并引發了公共(gong)環境及健(jian)康危機(ji)，

雖然采取(qu)一(yi)系(xi)列(lie)政策，大力推動煤炭清(qing)潔利(li)用(yong)與發(fa)展清潔能源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤發(fa)電的基數較大，火電廠仍(reng)將是大氣(qi)污染物(wu)的主要排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之一，而(er)降低排(pai)(pai)放(fang)強度(du)的主要措施就是制定和實施更加嚴格的排(pai)(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式電(dian)除塵器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控(kong)(kong)制的(de)精(jing)處(chu)(chu)理技術設備，其處(chu)(chu)理對象為(wei)含大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并(bing)(bing)可有(you)效控(kong)(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種(zhong)濕(shi)式電(dian)除塵器技術，并(bing)(bing)從性能、可靠性及除塵效果等方面進行(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。在目前的濕(shi)(shi)(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)(zhong)，主要差別(bie)在于陽(yang)(yang)極(ji)板材質的選取及清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據(ju)(ju)陽(yang)(yang)極(ji)材質的不同，主要分為不銹鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃鋼(gang)(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器;根據(ju)(ju)清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)膜的形成(cheng)原理)不同，分為水(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)為間(jian)斷噴(pen)(pen)淋(lin)，靠煙氣(qi)中(zhong)(zhong)的水(shui)汽在陽(yang)(yang)極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在線清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通(tong)過噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)在陽(yang)(yang)極(ji)表面(mian)形成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器性能對(dui)比3.1、金屬(shu)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器20世(shi)紀90年代，為應對(dui)地(di)方環保法規提出的對(dui)煙(yan)(yan)塵排放(fang)控制的要求，日本(ben)三菱公司研發并(bing)建成濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器，用于(yu)燃(ran)煤電(dian)廠的煙(yan)(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門(men)針對PM2.5提出控制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過引進技術并(bing)優化設計，已(yi)掌握其核(he)心技術。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技術特點如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方向(xiang)進出，煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于氣(qi)流(liu)方向(xiang)布置，金(jin)(jin)屬極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過懸(xuan)掛梁固(gu)定于殼體(ti)中(zhong)(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)(zhong)。這種(zhong)安裝方式(shi)(shi)由于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)(ji)間距(ju)有保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定性(xing)好(hao)，運行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的煙氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高(gao)度(du)在8～10m左右，要形(xing)成均(jun)勻(yun)的(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護有嚴格的(de)要求(qiu)，更換(huan)時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用316L，需(xu)要通過水(shui)膜保護以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護出現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)塵效率。3)清灰方(fang)(fang)式采(cai)用在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續噴(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要設置專門的(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和(he)后循(xun)環使用，這種(zhong)清灰方(fang)(fang)式對(dui)于水(shui)耗、電耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要求(qiu)更高(gao)。根據各(ge)企業發布的(de)環境(jing)監測報(bao)告顯示，金屬電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)(qi)粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島電廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機組等都(dou)采(cai)用了(le)金屬極(ji)板(ban)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特點如下：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有重量輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)工廠(chang)成(cheng)(cheng)型，實現整(zheng)體模塊化(hua)，有利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集下來的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面(mian)形成(cheng)(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有很強的(de)(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)和(he)(he)石膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力自(zi)(zi)流(liu)(liu)至下部集液(ye)槽。4)為防止少(shao)量煙塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設置一(yi)層(ceng)間斷(duan)噴淋(lin)裝(zhuang)置，將(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖洗時(shi)，控制(zhi)系統自(zi)(zi)動停(ting)掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量較(jiao)小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可返回脫硫(liu)塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下長(chang)期使用(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)板(ban)壽命(ming)有影(ying)響，嚴(yan)重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)(de)質(zhi)量及制(zhi)作產品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果出現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞(huai)，需要(yao)整(zheng)個模塊更(geng)換，將(jiang)大大增加維護費用(yong)和(he)(he)難度。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)(de)環境監(jian)測(ce)報告(gao)顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海石洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩(liang)臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年(nian)代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提出了柔性電極濕(shi)式電除塵(chen)技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共同研(yan)究(jiu)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國(guo)電環保院共同(tong)研發(fa)，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕式除塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優(you)良的(de)柔性絕緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)織(zhi)(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕使其(qi)導電(dian)，可以形成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠重(zhong)力(li)自流向下與煙(yan)氣分離，柔性織(zhi)(zhi)物(wu)材料作為(wei)收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔道(立式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔性濕式(shi)電(dian)除塵器的(de)技術特點(dian)如下：1)柔性陽有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)表(biao)面形成均勻水(shui)膜(mo)，利(li)(li)用(yong)從(cong)煙(yan)氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現自清灰，沖(chong)洗水(shui)量(liang)(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)較高時(shi)，對陽極(ji)(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕(shi)，使用(yong)壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)伸縮率較大，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度(du)(du)和浸(jin)水(shui)后(hou)發生的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而(er)影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽發電(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一體化(hua)有(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)組采(cai)用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器是(shi)北(bei)京華能達(da)(da)公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)具有自(zi)主知識(shi)產(chan)權的(de)(de)除塵(chen)(chen)技(ji)(ji)術。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電除塵(chen)(chen)器結(jie)(jie)構(gou)不(bu)同(tong)，該結(jie)(jie)構(gou)布置(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流方(fang)向(xiang)，使電場(chang)力(li)(li)與(yu)(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電場(chang)力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)(zhi)(zhi)主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)(zhi)(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)供電電源等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器的(de)(de)技(ji)(ji)術特點如下：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接(jie)觸(chu)部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子(zi)和(he)硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽命能夠達(da)(da)到30年(nian)。2)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)(tong)孔率(lv)達(da)(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)，并且和(he)普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具有的(de)集塵(chen)面積，相當于普(pu)通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系統采(cai)用旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極下(xia)部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗室，由(you)(you)高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極內部向外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污水通(tong)過(guo)排(pai)水泵和排(pai)污管道(dao)送入(ru)脫硫塔補(bu)水。在(zai)工程運行中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由(you)(you)于接觸煙氣的(de)部件全部采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投(tou)入(ru)較高。