遼陽濕式電除塵器

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)著我(wo)國經濟的高速發展(zhan)，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量仍在不(bu)斷增長(chang)。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保(bao)信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國新增火電(dian)裝機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力(li)規劃設計總院(yuan)預測，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容量將達到(dao)12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機(ji)(ji)容量約為3億(yi)kW。火電廠的快速發(fa)展導致了大氣(qi)環境(jing)的污(wu)染(ran)并(bing)引(yin)發(fa)了公共環境(jing)及(ji)健康危機(ji)(ji)，

雖然采(cai)取(qu)一系列(lie)政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能源(yuan)，但(dan)由(you)于我(wo)國(guo)燃(ran)煤發(fa)電(dian)(dian)的(de)基(ji)數較大(da)，火電(dian)(dian)廠仍將是大(da)氣(qi)污染物的(de)主要排放源(yuan)之一，而降(jiang)低(di)排放強度的(de)主要措(cuo)施(shi)就是制定和(he)實施(shi)更加嚴(yan)格的(de)排放標準。

同時(shi)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)作(zuo)為燃煤電廠污染物控制(zhi)的(de)精(jing)處理(li)技(ji)術設(she)備，其處理(li)對(dui)象為含(han)(han)大(da)量(liang)游離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主(zhu)要去除(chu)(chu)粉塵(含(han)(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有(you)害氣體，并可(ke)有(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種(zhong)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)技(ji)術，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵效果等方面(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)(zai)目前(qian)的(de)(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)中(zhong)，主要差別(bie)在(zai)(zai)于陽極板(ban)材質(zhi)的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽極材質(zhi)的(de)(de)不同，主要分(fen)(fen)為不銹鋼濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(即水膜(mo)的(de)(de)形成(cheng)原理(li))不同，分(fen)(fen)為水膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，前(qian)者為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水汽在(zai)(zai)陽極表(biao)面自凝結(jie)實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者為通(tong)過噴(pen)淋水在(zai)(zai)陽極表(biao)面形成(cheng)水膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放(fang)控制(zhi)的要(yao)求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)廠的煙塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)(chu)控制(zhi)(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前我國(guo)通(tong)過引進(jin)(jin)技(ji)術(shu)(shu)并優(you)化設計，已掌(zhang)握其(qi)核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器的技(ji)術(shu)(shu)特(te)點如下(xia)：1)大多采用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平方(fang)(fang)向進(jin)(jin)出(chu)(chu)(chu)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制(zhi)(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)(chu)粉塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板采用懸掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過懸掛梁固(gu)定(ding)于殼體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中。這種安(an)裝方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)(chu)(chu)現故障時(shi)，可以在(zai)較高(gao)(gao)的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的(de)問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一(yi)般高(gao)(gao)度(du)在8～10m左右(you)，要形成(cheng)均勻的水(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板的設(she)計、制(zhi)造(zao)、安裝及維護(hu)有(you)嚴格(ge)的要求，更(geng)換時難度(du)較大。2)極(ji)板材質多采用(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以(yi)防(fang)腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效，造(zao)成(cheng)極(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)效率。3)清灰方式采用(yong)在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續噴淋工藝，需(xu)要設(she)置專(zhuan)門的水(shui)處理系(xi)統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后(hou)循環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清灰方式對(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的消耗較大，對(dui)噴嘴(zui)性能要求更(geng)高(gao)(gao)。根據各企業發布的環(huan)境監(jian)測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三(san)期2×1000MW機組、大唐(tang)黃島(dao)電(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組等都(dou)采用(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)板濕式電(dian)除塵(chen)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(dao)電玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如下：1)導(dao)電玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)具有重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件(jian)采(cai)用(yong)工廠成型，實現(xian)整體(ti)模塊(kuai)化(hua)，有利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精(jing)度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運行時(shi)，收集(ji)(ji)下來(lai)的(de)(de)液滴在沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面(mian)形(xing)成液膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)具有很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏水性，能(neng)有效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力自流(liu)至下部(bu)集(ji)(ji)液槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)(shang)部(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分(fen)為多個(ge)(ge)電場(chang)，當需要(yao)(yao)進行間斷沖洗(xi)時(shi)，控制系統自動停掉(diao)其中(zhong)(zhong)一(yi)個(ge)(ge)電場(chang)或將(jiang)電場(chang)降壓運行，沖洗(xi)結束后開啟該電場(chang)。由(you)于(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)(ji)液槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)收集(ji)(ji)液可(ke)返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)煙氣流(liu)速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙氣流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在高(gao)(gao)溫下長(chang)期使用(yong)，煙氣溫度較高(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)板(ban)壽(shou)命有影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在10～15年左右，與(yu)產品的(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)有關。3)如果出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)電玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)損壞，需要(yao)(yao)整個(ge)(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)大大增加維(wei)護(hu)費用(yong)和難度。根據(ju)各企業(ye)發布(bu)的(de)(de)環境監(jian)測報告顯示(shi)，導(dao)電玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上(shang)(shang)海石洞(dong)口300MW機組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了導(dao)電玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立(li)大學(xue)提出了柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥俄(e)州立大(da)學共同研究制作(zuo)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環保院共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物(wu)用于濕(shi)式除塵器的(de)研究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資(zi)料(liao)顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形(xing)(xing)成水(shui)膜，并靠重(zhong)力自(zi)流向下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物材料(liao)作(zuo)為收(shou)塵極布置成方形(xing)(xing)孔(kong)道(立(li)式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道流過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的(de)技術(shu)特點如下：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)重(zhong)量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)結構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表(biao)面(mian)形成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部(bu)件可組裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于后期的(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽(shou)(shou)命6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)率(lv)較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)都(dou)會影響(xiang)實際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而(er)影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速較(jiao)(jiao)高(gao)，產(chan)生氣(qi)(qi)(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)低(di)。性(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限(xian)公(gong)(gong)司(si)(si)300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化(hua)有(you)限(xian)公(gong)(gong)司(si)(si)一期600MW機組采用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)是(shi)北京華能達公司自主(zhu)(zhu)研發的(de)具有(you)自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術。與(yu)上述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)結(jie)構不同，該結(jie)構布置是(shi)將收(shou)塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板垂直于氣流(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)方(fang)向在(zai)同一水(shui)平線上，粉(fen)塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)的(de)共同作用下(xia)，在(zai)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板上完成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)(zhu)要由殼體(ti)、分(fen)布板、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用2205雙(shuang)相不銹鋼材質，具有(you)強度(du)高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯(lv)離(li)子和硫化物(wu)的(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等特(te)性(xing)，使(shi)用壽命能夠達到(dao)30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板的(de)通(tong)孔率(lv)達到(dao)98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)結(jie)構大大降低了(le)徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)運行阻力(li)(li)，并且(qie)和普通(tong)的(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板相比，相同體(ti)積下(xia)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板具有(you)的(de)集(ji)塵面積，相當于普通陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)系統采用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設計(ji)，在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)室(shi)，由高壓(ya)噴嘴在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后的(de)污(wu)(wu)水通過(guo)排(pai)水泵和排(pai)污(wu)(wu)管道送入脫(tuo)硫塔補水。在工程運行中，利(li)用壓(ya)差(cha)監測，實(shi)現在線噴淋，無(wu)水循環(huan)系統，故(gu)耗水、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)問(wen)題如下(xia)：1)由于接觸煙(yan)氣的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投入較高。