來賓濕式電除塵器

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(jin)入新(xin)世紀，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業(ye)節(jie)能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增火(huo)電(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設(she)計總(zong)院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量(liang)將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量(liang)約(yue)為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)廠的快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環(huan)境的污染(ran)并(bing)引發(fa)了公共環(huan)境及健(jian)康危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔(jie)能源，但由于我國燃煤(mei)發電(dian)的(de)基數較大(da)，火(huo)電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污(wu)染物的(de)主要(yao)排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)主要(yao)措施就是(shi)制定和實施更(geng)加嚴(yan)格的(de)排(pai)放標準。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器作(zuo)為燃煤電(dian)廠(chang)污染物控制(zhi)的精處理(li)技術設(she)備，其處理(li)對象為含大量游離(li)水的飽和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)(chu)粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器技術，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)(chu)塵效果等方面進行比較。

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。在目前的濕(shi)除技術(shu)中，主(zhu)要差別在于陽(yang)極(ji)板材質的選取及清(qing)灰技術(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)材質的不同，主(zhu)要分(fen)為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi);根(gen)據清(qing)灰技術(shu)(即水膜(mo)(mo)的形成原理)不同，分(fen)為(wei)水膜(mo)(mo)自清(qing)灰技術(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰技術(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴(pen)淋(lin)(lin)，靠煙氣(qi)中的水汽在陽(yang)極(ji)表面自凝結實(shi)現在線清(qing)灰，后(hou)者為(wei)通過噴(pen)淋(lin)(lin)水在陽(yang)極(ji)表面形成水膜(mo)(mo)清(qing)灰。

3、濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代(dai)，為應(ying)對地(di)方環保法規(gui)提(ti)出的(de)對煙(yan)塵(chen)(chen)排(pai)放控制的(de)要求(qiu)，日本三菱公司研發(fa)并建成濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門(men)針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控制要(yao)求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。目前我(wo)國通過引進技(ji)術并優化設計，已掌握其核(he)心(xin)技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的技(ji)術特點如下：1)大(da)多采(cai)用(yong)(yong)臥式布置，氣流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進出(chu)，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)(chu)效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平(ping)行于氣流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用(yong)(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式，極(ji)(ji)板(ban)通過懸掛(gua)梁固(gu)定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式結構，通過吊桿吊掛(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式由于陰陽(yang)極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證(zheng)，故(gu)(gu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系(xi)統出(chu)現故(gu)(gu)障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)的煙氣溫度下運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極板(ban)一般(ban)高度在(zai)(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水膜(mo)對(dui)陽(yang)極板(ban)的(de)(de)設計、制造(zao)、安(an)裝及維護有(you)嚴格的(de)(de)要(yao)求，更換(huan)時難度較大(da)(da)。2)極板(ban)材質多(duo)采(cai)用316L，需(xu)要(yao)通過水膜(mo)保護以防腐蝕，一旦水膜(mo)保護出現失效，造(zao)成極板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除塵效率。3)清(qing)灰方式(shi)(shi)采(cai)用在(zai)(zai)線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設置專門的(de)(de)水處理系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水經NaOH水溶液中和后循環使用，這種清(qing)灰方式(shi)(shi)對(dui)于水耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)(da)，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性(xing)能要(yao)求更高。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器粉(fen)塵去(qu)除率(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)(da)唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機組等(deng)都采(cai)用了金屬(shu)極板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器。

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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)具有重量輕、比強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)極組(zu)件采(cai)用(yong)工(gong)廠(chang)成型，實現整體(ti)模(mo)塊化，有利(li)于保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)(di)在沉(chen)淀極表(biao)面形成液(ye)(ye)膜，由于玻璃鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)石膏對沉(chen)淀極壁的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力(li)自流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少量煙塵(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極管上(shang)部設置一層間斷(duan)噴淋裝置，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)分(fen)為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需要進行間斷(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制(zhi)系統(tong)自動(dong)停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗(hao)水量較(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)收集液(ye)(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣流(liu)速在2.5m/s左右(you)(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣流(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)，煙氣溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命有影響，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在10～15年左右(you)(you)，與產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)質量及制(zhi)作產(chan)(chan)品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原(yuan)材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有關。3)如(ru)果出現部分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模(mo)塊更換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)和(he)難(nan)度(du)。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)(di)含量：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大學提出(chu)了柔(rou)性電極濕式電除(chu)塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)同研(yan)究制作出(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，我國早由山東大學和國電(dian)環(huan)保院共同研(yan)發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕(shi)式除塵器的研(yan)究工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工業(ye)化應用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物通(tong)過(guo)(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電，可(ke)以形成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠重力自流(liu)向(xiang)下與煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)織物材料作為收塵(chen)極布置成(cheng)方形孔道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過(guo)(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)的技(ji)術特點如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)表面形(xing)成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)(li)用(yong)從煙氣中收集的(de)(de)酸液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)極部件可組(zu)裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)利(li)(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極不耐(nai)高(gao)溫，煙氣溫度較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)(yang)極壽(shou)(shou)命有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能(neng)燒(shao)蝕，使(shi)用(yong)壽(shou)(shou)命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)極布的(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度和浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影響實(shi)際的(de)(de)極間(jian)距，進而影響到電(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣流速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表明：粉(fen)塵(chen)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司(si)(si)300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一體(ti)化有(you)限公司(si)(si)一期600MW機組(zu)采(cai)用(yong)了(le)柔性(xing)(xing)電(dian)極濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公司自(zi)主研發的(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板垂直于氣(qi)流(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)與(yu)引(yin)(yin)風力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)(yin)風力(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板上完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要(yao)由殼體、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系(xi)(xi)統(tong)、熱風系(xi)(xi)統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接觸(chu)部位全(quan)(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(尤其對氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi))等特性，使用(yong)(yong)壽命能夠達到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔率達到(dao)98%以上，其幾乎(hu)全(quan)(quan)通(tong)(tong)透的(de)(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板相比(bi)，相同(tong)體積下(xia)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板具(ju)有的(de)集塵面積，相當于普通(tong)(tong)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采用旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)(ji)設計，在旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)清洗(xi)室，由(you)高壓(ya)噴(pen)嘴在旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)(ji)內(nei)部向外沖洗(xi)網板(ban)(ban)，清洗(xi)網板(ban)(ban)后的(de)污水(shui)(shui)通(tong)(tong)過排(pai)水(shui)(shui)泵(beng)和排(pai)污管(guan)道送入脫硫塔補(bu)水(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓(ya)差監測，實現在線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電量(liang)小。(2)徑流濕式電除塵器(qi)存(cun)在的(de)問題(ti)如下：1)由(you)于接觸(chu)煙氣的(de)部件全部采用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成(cheng)本(ben)投入較(jiao)高。