拉薩濕式電除塵器

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，隨著我國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在(zai)不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節能環保信息(xi)》推(tui)算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)力(li)規劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電裝(zhuang)機容量將達(da)到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機容量約(yue)為3億kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導(dao)致了(le)大(da)氣環境的(de)污染并(bing)引(yin)發了(le)公共環境及健康危機，

雖然(ran)采(cai)取一系列(lie)政(zheng)策(ce)，大力(li)推動煤炭清潔利用(yong)與發展清(qing)潔能(neng)源(yuan)，但(dan)由于我國燃煤發電的(de)基數(shu)較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣污染物的(de)主要排放(fang)(fang)源(yuan)之(zhi)一(yi)，而降低(di)排放(fang)(fang)強度的(de)主要措施就(jiu)是制定(ding)和實施更(geng)加嚴格的(de)排放(fang)(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤電(dian)廠(chang)污染物控制(zhi)的(de)精處(chu)理(li)技術(shu)設備，其處(chu)理(li)對象為(wei)含大量游(you)離水的(de)飽(bao)和(he)濕(shi)煙(yan)氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有(you)害(hai)氣體，并可有(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹4種(zhong)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器技術(shu)，并從性能、可靠性及除(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。在目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術中(zhong)，主(zhu)要差別在于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)選取(qu)及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術。根(gen)據(ju)陽極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不同(tong)，主(zhu)要分為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器、柔性電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(即水(shui)膜的(de)形成(cheng)原理)不同(tong)，分為(wei)水(shui)膜自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術，前者為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽極(ji)(ji)表面自凝結實現在線(xian)清(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)在陽極(ji)(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵器性(xing)能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世(shi)紀(ji)90年代，為應(ying)對地方環保(bao)法規提出的(de)對煙(yan)塵排放控(kong)制的(de)要求，日本三菱公司研發(fa)并建成濕式電(dian)除塵器，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要(yao)求，在燃煤電廠安裝濕式(shi)(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)。目前(qian)我國通過引(yin)進(jin)(jin)技術(shu)并優化(hua)設(she)計(ji)，已掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電極濕式(shi)(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)的技術(shu)特點如下：1)大多采用臥式(shi)(shi)(shi)(shi)布置，氣流(liu)(liu)沿水平方(fang)向進(jin)(jin)出(chu)，煙(yan)氣流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極均(jun)平行(xing)于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向布置，金屬極板采用懸掛方(fang)式(shi)(shi)(shi)(shi)，極板通過懸掛梁固定(ding)于(yu)殼體中(zhong)，電暈電極采用框架式(shi)(shi)(shi)(shi)結構，通過吊桿吊掛在殼體中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽極不易(yi)變形，極間距有保證，故電場穩定(ding)性好，運行(xing)電壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)現故障(zhang)時，可以在較高的煙(yan)氣溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器(qi)存在的(de)問題如下：

1)陽極板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要形成均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽極板(ban)的(de)(de)設計、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴(yan)格(ge)的(de)(de)要求，更換時難度較大。2)極板(ban)材質多采用(yong)316L，需要通過水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐(fu)(fu)蝕(shi)，一(yi)旦(dan)水(shui)膜(mo)保(bao)護出現失(shi)效(xiao)，造成極板(ban)腐(fu)(fu)蝕(shi)嚴(yan)重，甚(shen)至(zhi)喪失(shi)除(chu)(chu)塵效(xiao)率(lv)(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)在線(xian)單線(xian)連(lian)續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需要設置(zhi)專門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循(xun)環使用(yong)，這種清灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要求更高。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)(de)環境(jing)監(jian)測報(bao)告顯示，金屬(shu)電極濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電廠(chang)670MW機(ji)組、神華國華舟山電廠(chang)350MW機(ji)組等都(dou)采用(yong)了(le)金屬(shu)極板(ban)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器(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)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量輕(qing)、比(bi)強度(du)高、耐(nai)腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)(ji)組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)工廠(chang)成型，實現整體模(mo)(mo)塊化，有(you)利于保證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)(xing)時(shi)(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)(ji)管上(shang)部(bu)設置(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)，將濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)(zhi)系統自動停(ting)掉(diao)其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運行(xing)(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量較小，集(ji)(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)長期(qi)使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)壽命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(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)質量及制(zhi)(zhi)作(zuo)產品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如果(guo)出現部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要整個模(mo)(mo)塊更換，將大(da)大(da)增加維護(hu)費用(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于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(yang)河兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器(qi)20世紀90年(nian)代末，俄亥(hai)俄州立大(da)學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥(hai)俄州立大學共同(tong)研(yan)究制(zhi)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(dong)大學(xue)和國電(dian)環保院共(gong)同研發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖(xian)維(wei)織物(wu)用(yong)于濕式除塵(chen)器(qi)的研究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組中完成工業(ye)化應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維織(zhi)(zhi)物(wu)通(tong)過潤濕使其導電(dian)，可以形成水(shui)膜，并靠重(zhong)力自(zi)流向下與煙(yan)氣(qi)分離(li)，柔性(xing)織(zhi)(zhi)物(wu)材料作為收塵極布置(zhi)成方形孔道(立(li)式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔道流過。(1)柔性(xing)濕式電(dian)除塵器的技術特點如下：1)柔性(xing)陽(yang)有重量(liang)(liang)輕、防(fang)腐性(xing)能(neng)(neng)(neng)好的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖維本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有利(li)于(yu)表(biao)面形成均(jun)勻(yun)水(shui)(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液(ye)帶出灰(hui)(hui)，實現自(zi)清灰(hui)(hui)，沖洗水(shui)(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有利(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較(jiao)(jiao)高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命有影(ying)響，嚴重時可能(neng)(neng)(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率較(jiao)(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)張緊程度和浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影(ying)響實際(ji)的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較(jiao)(jiao)高(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率低。性(xing)能(neng)(neng)(neng)結(jie)果表(biao)明：粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有限公司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體化有限公司一(yi)期600MW機(ji)組(zu)采用了柔(rou)(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)是北京華能(neng)達(da)公司(si)自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)(de)具有自(zi)主(zhu)知(zhi)識產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與上述濕(shi)式(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)結構(gou)不同，該結構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使(shi)電場力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)(de)方向在(zai)同一水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與電場力(li)的(de)(de)(de)共同作用(yong)下(xia)，在(zai)新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)上完成(cheng)(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布板(ban)(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)(he)供(gong)電電源等組成(cheng)(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點(dian)如下(xia)：1)與煙(yan)氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼材(cai)質，具有強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)(he)硫化物的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)壽命(ming)能(neng)夠(gou)達(da)到30年。2)新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通(tong)透(tou)的(de)(de)(de)結構(gou)大大降低(di)了徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)(he)普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)相比，相同體積下(xia)新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)具有的(de)集塵(chen)面積(ji)，相當于普通陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)采(cai)(cai)用旋轉電極(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉電極(ji)(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋轉電極(ji)(ji)內部向外(wai)沖洗網板(ban)，清(qing)洗網板(ban)后的(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和(he)排(pai)污管(guan)道(dao)送入(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓(ya)差監(jian)測(ce)，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統(tong)(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流濕(shi)式電除塵(chen)器存在(zai)的(de)問(wen)題(ti)如(ru)下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)部件(jian)全部采(cai)(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。