萊蕪濕式電除塵器

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，隨(sui)著(zhu)我國經濟的高速發(fa)展(zhan)，火(huo)電(dian)(dian)裝機容(rong)(rong)量仍在(zai)不斷增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)(li)行業節能環(huan)保(bao)信(xin)息(xi)》推算，2015年，我國新增火(huo)電(dian)(dian)裝機容(rong)(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)(li)規劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速發(fa)展導致了大氣環境的污染并引發(fa)了公(gong)共環境及健(jian)康危機(ji)，

雖然采取(qu)一(yi)系列(lie)政策，大力推動煤炭(tan)清潔利用(yong)與(yu)發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基(ji)數較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)主要排放源之一，而(er)降(jiang)低排放強度的(de)主要措(cuo)施就(jiu)是(shi)制定和實施更加(jia)嚴(yan)格的(de)排放標(biao)準。

同(tong)時濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器作(zuo)為(wei)燃煤(mei)電廠污染物控制的精處理(li)技術設備(bei)，其處理(li)對象(xiang)為(wei)含(han)大量游離(li)水的飽和濕(shi)(shi)(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害(hai)氣(qi)體，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性(xing)能(neng)、可(ke)靠性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)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(zai)目前的(de)濕除技術中(zhong)，主要(yao)差別在(zai)于陽極板材質(zhi)的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術。根據陽極材質(zhi)的(de)不同，主要(yao)分為不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器、柔性(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(即水(shui)(shui)膜的(de)形成原理)不同，分為水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術和(he)水(shui)(shui)膜沖洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術，前者為間斷噴(pen)淋(lin)(lin)，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽極表面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為通過噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽極表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對地(di)方環保法規(gui)提出的(de)對煙塵(chen)(chen)排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公(gong)司研(yan)發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對(dui)PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器。目(mu)前(qian)我(wo)國通(tong)過(guo)引進技(ji)(ji)術并優化設計，已掌握其核心技(ji)(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器的技(ji)(ji)術特點(dian)如下：1)大(da)多采用臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流沿水平方向(xiang)進出，煙氣(qi)(qi)流速較低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)(qi)流帶出粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流方向(xiang)布置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)殼體中。這(zhe)種(zhong)安裝方式(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統(tong)出現故障時，可以在(zai)較高的煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)存在的問題如下：

1)陽極板(ban)(ban)一(yi)般高度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安(an)裝(zhuang)及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)要(yao)求，更(geng)換時難(nan)度(du)較大。2)極板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出(chu)現失效，造成(cheng)極板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)(qing)灰方(fang)式采(cai)用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需要(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種(zhong)清(qing)(qing)灰方(fang)式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高。根(gen)據(ju)各(ge)企業(ye)發布(bu)的(de)環境(jing)監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神(shen)華國華舟(zhou)山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了金屬極板(ban)(ban)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(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)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的技術特(te)點如下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕、比(bi)強度(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕(shi)等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組件(jian)采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整體模(mo)塊化，有(you)(you)利于(yu)(yu)(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行(xing)時，收集(ji)下(xia)(xia)(xia)來(lai)的液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有(you)(you)很強的疏水性(xing)，能有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)和(he)石膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的粘接，靠重(zhong)(zhong)力自流至下(xia)(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止(zhi)少(shao)量(liang)(liang)煙塵(chen)的沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一(yi)(yi)層(ceng)間斷噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為多(duo)個(ge)電(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間斷沖(chong)洗時，控制系統自動停(ting)掉其(qi)中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運行(xing)，沖(chong)洗結束后開啟(qi)該電(dian)場(chang)(chang)。由(you)于(yu)(yu)(yu)耗水量(liang)(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中的收集(ji)液(ye)(ye)可返(fan)回脫(tuo)硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的問題如下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較高(gao)時對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時可能燒(shao)灼(zhuo)。FRP的使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與(yu)產品的質量(liang)(liang)及制作產品所用(yong)(yong)的樹脂等原材(cai)料(liao)性(xing)能有(you)(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼損壞(huai)，需要整個(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)(jiang)大大增加維(wei)護(hu)費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各(ge)企業發布(bu)的環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙(meng)西300MW機(ji)組、白(bai)楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)組等都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立(li)大學提(ti)出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學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，我國早由山東大學和國(guo)電環保院共同(tong)研發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物(wu)用于濕式(shi)除塵器的研究工作(zuo)，并(bing)于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工(gong)業化(hua)應用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示(shi)，耐(nai)腐蝕性優(you)良的(de)柔(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)(zhi)物通(tong)過潤濕使其導電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流向下與煙(yan)氣(qi)分(fen)離，柔(rou)性織(zhi)(zhi)物材料作(zuo)為收塵極布置成(cheng)方形孔道(立(li)式布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性濕式電除塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性陽有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐(fu)性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利于表面形(xing)成均勻水(shui)(shui)膜，利用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)(chu)灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆卸(xie)，有(you)利于后期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能燒蝕，使(shi)用壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距(ju)，進而影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣流速較(jiao)(jiao)高(gao)，產生氣流帶(dai)出(chu)(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)(han)量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器是(shi)(shi)北京華能達(da)(da)公司自主研發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)具有自主知(zhi)識產權的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上(shang)述濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結構(gou)不同，該結構(gou)布(bu)置(zhi)是(shi)(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板垂直于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方向在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)共同作(zuo)用下，在新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼體(ti)、分布(bu)板、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風(feng)(feng)系(xi)統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具有強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特性(xing)，使(shi)用壽命能夠(gou)達(da)(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板的(de)(de)(de)(de)(de)通孔率達(da)(da)到98%以(yi)上(shang)，其幾(ji)乎全通透的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)，并(bing)且(qie)和普通的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)積下新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板具有的(de)(de)(de)(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)(xi)統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電極(ji)設計，在旋(xuan)轉電極(ji)下(xia)部設立獨立的(de)(de)(de)(de)清洗室，由高(gao)壓噴嘴(zui)在旋(xuan)轉電極(ji)內部向(xiang)外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污(wu)管道(dao)送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)。在工(gong)程運行中，利用(yong)壓差監測(ce)，實現在線噴淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)(xi)統(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電除塵器存(cun)在的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)(de)部件(jian)全部采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。