昆明濕式電除塵器

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(ji)，隨著(zhu)我國經濟的高(gao)速(su)發展(zhan)，火(huo)(huo)電(dian)裝機(ji)容量仍(reng)在不斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國新增火(huo)(huo)電(dian)裝機(ji)容量約(yue)0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設計(ji)總院預測，到2020年(nian)，火電裝機容量將達(da)到12.2億kW，新增裝機容量約(yue)為3億kW。火電廠的快速發(fa)展(zhan)導致了大氣環(huan)境的污染(ran)并引發(fa)了公共環(huan)境及健康危機，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤炭清(qing)潔利用(yong)與發展清(qing)潔能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤發電的(de)基數(shu)較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物(wu)的(de)主要排放源(yuan)之(zhi)一，而降低排放強(qiang)度的(de)主要措施就是制定和實施更加(jia)嚴(yan)格的(de)排放標準(zhun)。

同(tong)時(shi)濕式電(dian)除(chu)塵器作為燃煤電(dian)廠污染物(wu)控制(zhi)的精處理技術(shu)設備，其處理對(dui)象為含(han)大(da)量游離(li)水的飽和濕煙氣，主(zhu)要去除(chu)粉塵(含(han)石(shi)膏(gao))、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介(jie)紹4種濕式電(dian)除(chu)塵器技術(shu)，并從(cong)性能、可(ke)靠性及除(chu)塵效果等(deng)方(fang)面進行比較。

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(zai)目(mu)前的(de)(de)濕除技(ji)術中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術。根據(ju)陽(yang)極(ji)材(cai)質的(de)(de)不(bu)同(tong)，主要分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi);根據(ju)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(即(ji)水膜(mo)的(de)(de)形(xing)成原理)不(bu)同(tong)，分為(wei)水膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術和水膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術，前者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋(lin)水在(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)形(xing)成水膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電極濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應(ying)對(dui)地方環保法規(gui)提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制(zhi)的要求，日(ri)本(ben)三菱(ling)公司研發并建成(cheng)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)(ti)出控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器。目前我(wo)國通過引進(jin)技(ji)術并(bing)優化設計(ji)，已掌握(wo)其核心(xin)技(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)大(da)多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方向(xiang)(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵，提(ti)(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽(yang)極均(jun)平行于氣(qi)(qi)流(liu)方向(xiang)(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極板采(cai)用懸(xuan)(xuan)掛方式(shi)(shi)，極板通過懸(xuan)(xuan)掛梁固定(ding)于殼體中(zhong)(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采(cai)用框架(jia)式(shi)(shi)結(jie)構，通過吊桿吊掛在(zai)殼體中(zhong)(zhong)。這種(zhong)安裝(zhuang)方式(shi)(shi)由(you)于陰陽(yang)極不易(yi)變形，極間距有保證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定(ding)性好，運(yun)(yun)行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現(xian)故障(zhang)時(shi)，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的(de)煙氣(qi)(qi)溫度下運(yun)(yun)行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存(cun)在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水膜(mo)對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水膜(mo)保護(hu)以防(fang)腐(fu)蝕，一(yi)旦水膜(mo)保護(hu)出現(xian)失效(xiao)，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率。3)清(qing)灰(hui)方式采(cai)用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)水處(chu)理系(xi)統，噴(pen)淋水經(jing)NaOH水溶液(ye)中和后循環(huan)(huan)使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方式對(dui)(dui)于(yu)水耗、電耗、堿(jian)的(de)(de)消(xiao)耗較大，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求更高。根據各企業(ye)發布(bu)的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)監測報告顯示，金(jin)屬電極(ji)(ji)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)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%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華(hua)國(guo)華(hua)舟山(shan)電廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了(le)金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(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)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點如下：1)導電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用工廠成型，實現(xian)整體模(mo)(mo)塊化，有(you)(you)利于(yu)(yu)保(bao)證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集(ji)下來(lai)的(de)液滴在沉淀(dian)(dian)極(ji)表面形成液膜，由于(yu)(yu)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)很強的(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對沉淀(dian)(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流至(zhi)下部(bu)(bu)集(ji)液槽(cao)(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉積，在沉淀(dian)(dian)極(ji)管(guan)上部(bu)(bu)設置一層(ceng)間斷(duan)噴淋(lin)裝置，將(jiang)(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)場(chang)，當需要進行間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控(kong)制系統(tong)自動停掉(diao)其(qi)中一個電(dian)場(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行，沖(chong)洗結束(shu)后開啟(qi)該電(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗(hao)水量(liang)較小，集(ji)液槽(cao)(cao)中的(de)收(shou)集(ji)液可返(fan)回(hui)脫硫(liu)塔內循環使(shi)用。(2)導電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)問題如下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)(su)在2.5m/s左右(you)(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)(su)后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在高(gao)溫下長(chang)期(qi)使(shi)用，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用壽命(ming)在10～15年(nian)左右(you)(you)，與產(chan)品的(de)質(zhi)量(liang)及制作產(chan)品所用的(de)樹脂等原材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出現(xian)部(bu)(bu)分導電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模(mo)(mo)塊更換，將(jiang)(jiang)大(da)大(da)增加維護(hu)費用和(he)難度。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯示(shi)，導電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白(bai)楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用了導電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕式電除(chu)塵器(qi)20世紀90年(nian)代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了(le)柔性電極濕式電除(chu)塵(chen)技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同(tong)研究制作(zuo)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)學和國電環保(bao)院共同研(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物(wu)用于(yu)濕式(shi)除塵器(qi)的(de)研(yan)究工作，并(bing)于(yu)2012年在(zai)益陽(yang)300MW燃(ran)煤機組中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物(wu)通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成(cheng)水膜，并靠重(zhong)力自流(liu)向下與煙(yan)氣(qi)(qi)分離，柔(rou)性(xing)織物(wu)材料作為收塵極(ji)布置(zhi)成(cheng)方(fang)形孔道(dao)(立式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)(qi)沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器的技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重量(liang)輕、防腐性能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)特(te)性，有(you)(you)利于表面(mian)形(xing)成均勻水(shui)膜，利用(yong)從煙氣中收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)(chu)灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆(chai)卸，有(you)(you)利于后期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙氣溫(wen)度較高時(shi)，對(dui)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)性纖維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都(dou)會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙氣流速(su)較高，產生氣流帶出(chu)(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低。性能(neng)結(jie)果表明：粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公司300MW機組，國(guo)(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)限(xian)公司一(yi)期(qi)600MW機組采用(yong)了(le)柔(rou)(rou)性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)是(shi)北京華能達公司自主研發(fa)的(de)(de)具(ju)有(you)(you)自主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)結(jie)構不(bu)同，該結(jie)構布置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)板垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)場力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)(de)方向在同一水平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)場力(li)的(de)(de)共同作用下(xia)，在新(xin)型陽極(ji)板上(shang)完成捕集。裝置主要由殼體(ti)、分(fen)布板、陽極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用2205雙相不(bu)銹鋼材(cai)質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)(qi)對氯離子和硫化物的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用壽(shou)命(ming)能夠達到30年(nian)。2)新(xin)型陽極(ji)板的(de)(de)通孔(kong)率達到98%以上(shang)，其(qi)(qi)幾(ji)乎全通透的(de)(de)結(jie)構大大降低(di)了徑(jing)流式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)運行阻(zu)力(li)，并且和普通的(de)(de)陽極(ji)板相比，相同體(ti)積下(xia)新(xin)型陽極(ji)板具(ju)有(you)(you)的(de)集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)(tong)采(cai)用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)下部設立獨立的(de)清洗室，由高壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部向(xiang)外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵(beng)和排(pai)污管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程(cheng)運行中，利用(yong)壓差監測，實現(xian)在(zai)線噴(pen)淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系統(tong)(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)部件全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高。