臨滄濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨(sui)著我(wo)國經濟的高速發(fa)展，火(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷(duan)增長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能環(huan)保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我(wo)國新增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約(yue)為(wei)3億kW。火電廠的快速發展導致了大氣環境的污染并引(yin)發了公共環境及健康(kang)危機，

雖然采取一(yi)系列政策(ce)，大力推動(dong)煤炭清潔利(li)用與發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃煤發電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污染物的主要(yao)排(pai)(pai)放源之一，而降(jiang)低(di)排(pai)(pai)放強度(du)的主要(yao)措施就是(shi)制(zhi)定和實(shi)施更加嚴(yan)格的排(pai)(pai)放標(biao)準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器作為燃(ran)煤電廠污染物控(kong)制的(de)(de)(de)精處理(li)技術設備，其(qi)處理(li)對象為含(han)大量游離(li)水的(de)(de)(de)飽(bao)和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的(de)(de)(de)排放(fang)，本文介(jie)紹4種(zhong)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器技術，并從性能、可靠性及除(chu)塵(chen)(chen)效果等方面進行比(bi)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(qian)的濕(shi)(shi)(shi)除(chu)技術(shu)中，主要差別在(zai)于(yu)陽極板材質(zhi)的選(xuan)取及清灰(hui)技術(shu)。根據陽極材質(zhi)的不同，主要分為(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器;根據清灰(hui)技術(shu)(即水(shui)(shui)膜的形(xing)成原理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜自(zi)清灰(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清灰(hui)技術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中的水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽極表面(mian)自(zi)凝結實現(xian)在(zai)線清灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽極表面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)膜清灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為(wei)應對(dui)地(di)方環保法規提出的(de)對(dui)煙(yan)(yan)塵(chen)排(pai)放控(kong)制的(de)要求，日本三菱公司研發并(bing)建成濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電廠的(de)煙(yan)(yan)塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出控制要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。目前(qian)我(wo)國通過(guo)(guo)引(yin)進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其核(he)心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的技(ji)術(shu)特點如下：1)大(da)多采(cai)(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)布置，氣流(liu)(liu)沿水平方向進出，煙氣流(liu)(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)(liu)帶出粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平行于氣流(liu)(liu)方向布置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)(cai)用(yong)(yong)懸掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過(guo)(guo)懸掛(gua)(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)結(jie)構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛(gua)(gua)在殼體(ti)中。這種(zhong)安裝(zhuang)方式(shi)由于陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易變(bian)形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)穩定性(xing)好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出現故障時，可以在較(jiao)高(gao)的煙氣溫度(du)下運行。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器存在(zai)的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝及(ji)維護有嚴格的(de)要求，更換(huan)時難度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采用316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜保護以防(fang)腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜保護出現失效，造成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚(shen)至喪失除(chu)塵效率(lv)。3)清灰方式采用在(zai)線單線連續噴淋(lin)工藝，需(xu)要設置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)處理(li)系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶(rong)液中和后(hou)循環(huan)使用，這種(zhong)清灰方式對于水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對噴嘴性能要求更高(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(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(zu)、大唐黃(huang)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)等都采用了金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)(dian)除(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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有重量(liang)輕、比強(qiang)(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用工廠成型(xing)，實現(xian)整體模塊化，有利于保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來的液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有很強(qiang)(qiang)的疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁的粘接，靠重力自流至下(xia)部(bu)集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)的沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管上部(bu)設置(zhi)一層間(jian)斷(duan)噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器分(fen)為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行間(jian)斷(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系(xi)統自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗(hao)水量(liang)較小，集液(ye)(ye)槽(cao)中的收(shou)集液(ye)(ye)可返(fan)回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)的問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長期使(shi)用，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽(shou)命有影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的使(shi)用壽(shou)命在(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產品的質量(liang)及(ji)制作產品所用的樹脂等原(yuan)材料性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)損壞，需要整個模塊更換(huan)，將大大增加維護費用和(he)難度。根據各(ge)企業發布的環境監(jian)測報(bao)告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)等都采用了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔(rou)性(xing)電極濕式(shi)電除塵(chen)器20世(shi)紀(ji)90年(nian)代末，俄亥(hai)俄州(zhou)立(li)大學提出了柔性電極濕式(shi)電除塵技(ji)術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州(zhou)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(shan)東大(da)學(xue)和國電環保院(yuan)共同研(yan)發，開始了(le)柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵(chen)器的(de)研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示(shi)，耐腐蝕性優良的(de)柔(rou)性絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物(wu)通過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠重力自(zi)流向下與煙氣分(fen)離(li)，柔(rou)性織物(wu)材料(liao)作為收塵極布(bu)置(zhi)成(cheng)方(fang)形孔(kong)道(立式布(bu)置(zhi))，煙氣沿(yan)孔(kong)道流過(guo)。(1)柔(rou)性濕(shi)式電除塵器的(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)柔(rou)性陽有重量(liang)輕(qing)、防腐性能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特性，有利(li)于(yu)表(biao)面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極部(bu)件可組(zu)裝拆卸，有利(li)于(yu)后(hou)期(qi)(qi)的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性陽極不耐高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)，對陽極壽(shou)命有影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒(shao)蝕，使用(yong)(yong)壽(shou)命6年左右(you)。2)柔(rou)性纖(xian)維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)(lv)(lv)較大(da)，陽極布(bu)的(de)(de)(de)張緊程(cheng)度(du)和浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)極間距，進而影響(xiang)到電(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性、電(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速較高(gao)，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)低(di)。性能結(jie)果(guo)表(biao)明：粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)益陽發電(dian)有限公(gong)(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽煤(mei)電(dian)一(yi)體(ti)化有限公(gong)(gong)司(si)一(yi)期(qi)(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)(yong)了柔(rou)性電(dian)極濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器是北京華能(neng)達公司自主(zhu)研發的具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的除塵(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)上述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)除塵(chen)器結構不同，該結構布置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直(zhi)于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)場力(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)的方向在同一水平線(xian)上，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)的共同作用(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成(cheng)捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分(fen)布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)(xi)統、熱風系(xi)(xi)統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對(dui)氯(lv)離子和(he)硫化物的應力(li)(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能(neng)夠達到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的通孔率(lv)達到(dao)98%以上，其幾乎全通透(tou)的結構大大降(jiang)低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)器的運行(xing)阻(zu)力(li)(li)，并(bing)且和(he)普通的陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積下(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的集(ji)塵(chen)面積，相當(dang)于普通陽(yang)極(ji)板的20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)系(xi)(xi)統采用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部設立獨立的清(qing)洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部向外沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后的污水通過排水泵和排污管道送(song)入脫硫(liu)塔補水。在(zai)工程運行中，利(li)用壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系(xi)(xi)統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的問(wen)題如下：1)由于接(jie)觸煙氣的部件全部采用2205雙相不銹鋼，前期(qi)成本投入較(jiao)高。