樂山濕式電除塵器

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(yan)進入新世(shi)紀，隨著我國(guo)經濟的高(gao)速發展，火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)(dian)力(li)行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我國(guo)新增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)(dian)力(li)規劃設計(ji)總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火電廠的快速發(fa)(fa)展導致了大氣環(huan)境的污染并引發(fa)(fa)了公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一(yi)系列政策，大力推動煤炭清潔利用(yong)與發展清(qing)潔能源，但由于我(wo)國燃煤發電的(de)基數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣(qi)污染(ran)物的(de)主要排放源之一(yi)，而降低排放強度的(de)主要措施(shi)就(jiu)是制(zhi)定和實施(shi)更加(jia)嚴格(ge)的(de)排放標準。

同時濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污染物控(kong)制的精處(chu)理(li)技術設備，其處(chu)理(li)對象為含(han)大量(liang)游離水的飽(bao)和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體(ti)，并(bing)可(ke)有效控(kong)制PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從(cong)性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效果(guo)等方面(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)目前的(de)(de)濕除技術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)于(yu)陽極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)(de)選(xuan)取(qu)及清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據(ju)陽極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要分為不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)除塵器、導電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵器;根據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)形(xing)成原理(li))不(bu)同(tong)，分為水(shui)膜自清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)(de)水(shui)汽(qi)在(zai)陽極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)線(xian)清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通(tong)過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)性(xing)能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法(fa)規提出的對煙塵(chen)排放控制的要(yao)求，日本三(san)菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)(chu)控(kong)制要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。目(mu)前(qian)我國通(tong)過(guo)引進(jin)技術并優(you)化(hua)設計，已(yi)掌(zhang)握其核心(xin)技術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的技術特點如(ru)下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方(fang)(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)(chu)(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定(ding)(ding)于殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)結(jie)構(gou)，通(tong)過(guo)吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在(zai)殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種安裝方(fang)(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)(ding)性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統(tong)出(chu)(chu)(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較高的煙氣(qi)(qi)溫度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕(shi)式電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)設計、制造、安裝及維(wei)護有(you)嚴(yan)格的(de)(de)(de)要(yao)求，更換時難(nan)度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采用(yong)在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋工藝，需要(yao)設置專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后(hou)循環使用(yong)，這種(zhong)清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)(de)消耗較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據(ju)各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報(bao)告(gao)顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點(dian)如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量輕、比(bi)強度(du)高、耐腐蝕等特(te)性(xing)(xing)(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組件(jian)采用工廠成型，實現整體模塊化，有(you)利于保(bao)證安裝精度(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時，收(shou)(shou)集下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)，能有(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對沉淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重(zhong)力(li)自流至下(xia)(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積(ji)，在(zai)沉淀(dian)極(ji)管(guan)上(shang)部設(she)置(zhi)一(yi)(yi)層間斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要(yao)進行間斷(duan)沖洗(xi)時，控制系統自動停掉其中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行，沖洗(xi)結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗(hao)水量較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)可(ke)返回脫硫(liu)塔內循(xun)環(huan)使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微顆粒及(ji)(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫除率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流速后，影(ying)響除塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)(xing)能。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能在(zai)高溫下(xia)(xia)長期使(shi)用，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高時對陽極(ji)板壽命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)(de)(de)質量及(ji)(ji)制作(zuo)產品所用的(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)(xing)(xing)能有(you)關。3)如(ru)果出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞(huai)，需(xu)要(yao)整個模塊更換(huan)，將(jiang)大(da)大(da)增加維(wei)護費用和難(nan)度(du)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上(shang)海(hai)石洞(dong)口300MW機組、蒙西(xi)300MW機組、白楊河兩臺(tai)300MW機組等都采用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器20世紀(ji)90年(nian)代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)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電環保院共(gong)同研(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕(shi)式除塵器(qi)的研(yan)究(jiu)工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完(wan)成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維(wei)織物通過(guo)潤(run)濕(shi)使其導(dao)電(dian)，可以形成水膜(mo)，并靠重力自流向下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織物材料作為收塵極布(bu)置成方形孔道(立式布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器的技術(shu)特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構特(te)性(xing)，有(you)(you)利于表(biao)面形成均勻水(shui)(shui)(shui)膜，利用從煙(yan)氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清(qing)灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極部件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)利于后(hou)期的(de)(de)(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔性(xing)陽(yang)極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)極壽(shou)(shou)命有(you)(you)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽(shou)(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)纖維(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布的(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)(shui)(shui)后(hou)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)極間距，進(jin)而(er)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)(jie)果表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前(qian)，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機組，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公司一期600MW機組采用了柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)是北(bei)京華能(neng)達公司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)(ju)有自主(zhu)知識(shi)產(chan)權的(de)(de)除塵(chen)技(ji)術。與(yu)上述濕(shi)式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)除塵(chen)器(qi)結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置(zhi)是將(jiang)收(shou)塵(chen)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向在同(tong)一(yi)水(shui)平線上，粉塵(chen)顆(ke)粒(li)在引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下，在新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下：1)與(yu)煙(yan)氣接觸(chu)部位全部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼材質，具(ju)(ju)有強(qiang)度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤(you)其(qi)(qi)對氯離子和硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕)等特(te)性，使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)能(neng)夠達到30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上，其(qi)(qi)幾(ji)乎全通透的(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且(qie)和普通的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)，相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)體(ti)積(ji)下新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)(ju)有的(de)(de)集(ji)塵面積，相當于(yu)普通(tong)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)系(xi)統采用(yong)(yong)旋轉電極(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉電極(ji)(ji)(ji)下部(bu)(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗室，由高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉電極(ji)(ji)(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的(de)(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污管道送入脫硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)壓差監(jian)測，實現在(zai)(zai)線噴(pen)淋(lin)，無(wu)水(shui)循(xun)環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電量(liang)小(xiao)。(2)徑流濕式電除(chu)塵器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前期成(cheng)本投(tou)入較高(gao)。