樂東黎族自治縣濕式電除塵器

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(shi)紀，隨著我(wo)國經濟(ji)的高速(su)發展，火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)仍在不(bu)斷增長(chang)。按中電聯(lian)《電力行業節能(neng)環保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約(yue)0.51億kW。根據(ju)電力規劃設(she)計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量將(jiang)達(da)到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量約為(wei)3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展(zhan)導致了大(da)氣環(huan)境的污(wu)染(ran)并引發了公共環(huan)境及健康(kang)危(wei)機，

雖然采取(qu)一系列政(zheng)策，大力推(tui)動(dong)煤炭(tan)清潔利(li)用與(yu)發展清潔能源，但由于我(wo)國燃煤發電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)主(zhu)要排(pai)放(fang)源之一(yi)，而降低排(pai)放(fang)強(qiang)度(du)的(de)主(zhu)要措施就是(shi)制定和實施更加嚴(yan)格(ge)的(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器作為(wei)燃(ran)煤電(dian)廠污染物控制的(de)精(jing)處(chu)(chu)理技(ji)術設備，其處(chu)(chu)理對(dui)象為(wei)含大量游離水(shui)的(de)飽(bao)和濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可(ke)(ke)有(you)效控制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從性能、可(ke)(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效果(guo)等(deng)方面(mian)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)(zai)(zai)目前的(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)(zai)(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)板材(cai)質的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕式電(dian)除(chu)塵器、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器;根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者(zhe)(zhe)為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)(zhe)為(wei)通過(guo)噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器20世(shi)紀90年代(dai)，為應對地方環保法規提出(chu)的對煙塵(chen)排放控制(zhi)的要求，日本(ben)三菱公司研發并建成濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專門(men)針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器。目前我國通(tong)過(guo)引進技(ji)術并(bing)優化設(she)計(ji)，已掌(zhang)握其核心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)大(da)多采用臥式布置(zhi)，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水(shui)平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效(xiao)控制氣(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平行于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板(ban)采用懸掛方(fang)式，極(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛梁固定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框架式結(jie)構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中。這種安裝方(fang)式由于陰陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有保證(zheng)，故電(dian)(dian)(dian)場(chang)穩定(ding)性好(hao)，運行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)，脫(tuo)(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵器存(cun)在(zai)的問題如下(xia)：

1)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左右，要形成均(jun)勻(yun)的(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安(an)裝(zhuang)及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)要求(qiu)，更換時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以(yi)防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)(chu)塵效(xiao)率(lv)。3)清灰方式采用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋(lin)工藝，需要設置專門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后(hou)循(xun)環(huan)使用(yong)，這種清灰方式對于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對噴(pen)嘴性能要求(qiu)更高。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示，金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等都采用(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)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(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、比強度高、耐腐(fu)蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現整(zheng)體(ti)模(mo)塊(kuai)化，有(you)利(li)于保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收集(ji)(ji)下來的(de)(de)(de)液滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表面形成(cheng)液膜，由(you)于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力(li)自流至下部(bu)集(ji)(ji)液槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管上(shang)部(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗時(shi)，控制系(xi)統(tong)自動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束后(hou)(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗(hao)水量(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)液槽中的(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液可返回脫硫(liu)塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)(qi)流速后(hou)(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)(zai)高溫(wen)下長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高時(shi)對陽極板壽命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)(zai)10～15年(nian)左(zuo)(zuo)右，與產(chan)品的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作產(chan)品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原(yuan)材料性(xing)能有(you)關。3)如果出(chu)現部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要整(zheng)個模(mo)塊(kuai)更換，將大大增加(jia)維護費(fei)用(yong)(yong)和難(nan)度。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)(hao)、9號(hao)(hao)2×300MW機組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立(li)大學提出了柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)技(ji)術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研究制作出(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(you)山(shan)東大學和國電(dian)環保院共同研發(fa)，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物用于濕式除塵器(qi)的研究工作，并(bing)于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機(ji)組中完(wan)成工業(ye)化應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過(guo)相(xiang)關資料(liao)顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)織物通(tong)過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形成水(shui)膜，并(bing)靠(kao)重力自流向(xiang)下(xia)與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物材料(liao)作為收塵極布置成方形孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術(shu)特點如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表(biao)(biao)面形(xing)成均(jun)勻(yun)水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實(shi)(shi)現自清灰，沖(chong)洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期(qi)(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)(ying)響，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)燒蝕(shi)，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影(ying)(ying)響實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進(jin)而影(ying)(ying)響到電場的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)、電壓(ya)的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)(biao)明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電益陽(yang)發電有(you)限(xian)公司300MW機組(zu)，國電滎陽(yang)煤電一(yi)體(ti)化有(you)限(xian)公司一(yi)期(qi)(qi)600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式靜電除(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是北(bei)京(jing)華(hua)能(neng)達(da)公(gong)司自主研發的(de)(de)具有自主知(zhi)識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術。與上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不(bu)同，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流方向，使電(dian)場力與引(yin)風(feng)(feng)力的(de)(de)方向在同一水平(ping)線上，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)(feng)力與電(dian)場力的(de)(de)共同作用下(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上完成捕集(ji)。裝置(zhi)主要由殼體、分(fen)布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)(xi)統(tong)、熱風(feng)(feng)系(xi)(xi)統(tong)和供電(dian)電(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)(ji)術特點如(ru)下(xia)：1)與煙氣接觸部位全(quan)(quan)部采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼材質，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)應力腐(fu)蝕)等(deng)特性(xing)，使用壽命能(neng)夠達(da)到30年(nian)。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達(da)到98%以上，其幾乎全(quan)(quan)通(tong)透的(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降低了徑流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力，并且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積下(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普(pu)通陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)下(xia)部(bu)(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)內部(bu)(bu)(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)(de)污水通過排水泵和排污管(guan)道送入脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴淋(lin)，無(wu)水循(xun)環系(xi)統，故耗(hao)(hao)水、耗(hao)(hao)電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)由于接(jie)觸煙(yan)氣的(de)(de)部(bu)(bu)(bu)件(jian)全部(bu)(bu)(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高。