臨汾濕式電除塵器

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(yin)言進入(ru)新世(shi)紀，隨(sui)著我國(guo)經濟的高速發(fa)展，火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍(reng)在不(bu)斷(duan)增(zeng)長。按(an)中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力行業(ye)節能環(huan)保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力規劃設(she)計(ji)總院預(yu)測，到2020年(nian)，火電(dian)裝機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量約為3億(yi)kW。火電(dian)廠(chang)的(de)快速發展導致了(le)大(da)氣環境的(de)污染(ran)并(bing)引發了(le)公共(gong)環境及健(jian)康(kang)危機(ji)，

雖(sui)然采取一(yi)系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)(de)基數較大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣污(wu)染物(wu)的(de)(de)主要(yao)排放(fang)源之(zhi)一(yi)，而降低排放(fang)強度的(de)(de)主要(yao)措施(shi)就是(shi)制定(ding)和實施(shi)更加嚴(yan)格的(de)(de)排放(fang)標準(zhun)。

同時(shi)濕式電除(chu)塵器(qi)作(zuo)為燃煤電廠污(wu)染物控(kong)制的精處(chu)理(li)技術設(she)備，其(qi)處(chu)理(li)對象為含(han)大量游離水的飽和(he)(he)濕煙氣(qi)，主(zhu)要去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)(he)有害(hai)氣(qi)體，并可有效控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本文介紹(shao)4種濕式電除(chu)塵器(qi)技術，并從性(xing)能、可靠(kao)性(xing)及除(chu)塵效果(guo)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(zai)目前(qian)的濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中，主要(yao)差(cha)別在(zai)于陽極(ji)板(ban)材(cai)質的選取(qu)及清灰(hui)技(ji)術(shu)。根據(ju)陽極(ji)材(cai)質的不(bu)同，主要(yao)分為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器;根據(ju)清灰(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的形成原理(li))不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清灰(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣(qi)中的水(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)表面自凝結實現在(zai)線清灰(hui)，后(hou)者(zhe)為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)表面形成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清灰(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代，為應對地方環保(bao)法規(gui)提出的(de)(de)對煙(yan)塵(chen)(chen)排(pai)放控制的(de)(de)要(yao)求，日本(ben)三菱(ling)公司(si)研發并建成濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)廠(chang)的(de)(de)煙(yan)塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。目前我國通(tong)過(guo)(guo)引(yin)進技(ji)術(shu)并(bing)優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流沿水平方(fang)(fang)向進出，煙氣(qi)流速較(jiao)低(流速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制(zhi)氣(qi)流帶出粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)效率(lv)。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于(yu)(yu)氣(qi)流方(fang)(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)(guo)懸掛(gua)梁固定(ding)于(yu)(yu)殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于(yu)(yu)陰陽極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間距有(you)保(bao)證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運(yun)行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故(gu)障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)溫(wen)度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵器存在的問題如下：

1)陽極板(ban)一(yi)(yi)般高度(du)在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)對陽極板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝(zhuang)及維護(hu)(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度(du)較大。2)極板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)(hu)以防(fang)腐(fu)(fu)蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)(hu)出現失效，造(zao)成(cheng)(cheng)極板(ban)腐(fu)(fu)蝕嚴重(zhong)，甚至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效率。3)清(qing)灰方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連(lian)續噴(pen)(pen)淋工藝(yi)，需(xu)要(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處(chu)理(li)系(xi)統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對噴(pen)(pen)嘴性(xing)能要(yao)求(qiu)更高。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉興(xing)三期(qi)2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組、神華(hua)國(guo)華(hua)舟(zhou)山(shan)電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組等都采(cai)用(yong)了金屬極板(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(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(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)(you)(you)重量(liang)輕、比強(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)性(xing)(xing)。2)收塵極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型，實現整體模(mo)塊化，有(you)(you)(you)(you)(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極(ji)表(biao)面形(xing)成液(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)(you)效(xiao)阻隔粉塵和石(shi)膏對(dui)(dui)沉淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)粘接(jie)，靠重力(li)自流至(zhi)下(xia)部集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵的(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極(ji)管上部設置一層間(jian)(jian)斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)場，當需要進行(xing)間(jian)(jian)斷(duan)沖洗時(shi)，控制系統自動停掉其中一個(ge)電(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)場降壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)場。由(you)于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)液(ye)槽中的(de)收集(ji)(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)存(cun)在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)(qi)流速后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般(ban)FRP不(bu)能(neng)(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對(dui)(dui)陽極(ji)板壽命(ming)(ming)有(you)(you)(you)(you)(you)影響，嚴(yan)重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)在(zai)10～15年左右，與(yu)產品(pin)的(de)質量(liang)及制作產品(pin)所用(yong)的(de)樹脂(zhi)等原材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)(you)關。3)如果出現部分導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)大大增加(jia)維護費用(yong)和難度。根(gen)據各企業發布的(de)環(huan)境(jing)監測報告(gao)顯示(shi)，導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)粉塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機組(zu)(zu)等都采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)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(zao)由山東大(da)學和(he)國電環(huan)保院共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維織物用(yong)于(yu)濕(shi)式除塵(chen)器的研(yan)究工(gong)作，并(bing)于(yu)2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕(shi)使其(qi)導電，可以(yi)形成水膜(mo)，并靠重力自流(liu)向下(xia)與煙氣分離，柔性織(zhi)物材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成方形孔道(立(li)式(shi)布置(zhi))，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔性濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的技術特點如下(xia)：1)柔性陽(yang)有(you)重量(liang)輕(qing)、防腐性能好的(de)(de)特(te)點。2)柔性絕緣疏水纖維(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特(te)性，有(you)利(li)(li)于(yu)(yu)表面形(xing)成均勻(yun)水膜，利(li)(li)用從煙(yan)(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽極(ji)部(bu)件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)(li)于(yu)(yu)后期的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔性濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)柔性陽極(ji)不耐高溫，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度較高時，對陽極(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔性纖維(wei)織物的(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽極(ji)布的(de)(de)張緊程度和浸水后發(fa)生的(de)(de)伸縮都(dou)會影(ying)響(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)場的(de)(de)穩定性、電(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除率(lv)低。性能結(jie)果表明(ming)：粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)限公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽煤電(dian)一體(ti)化有(you)限公司(si)一期600MW機組(zu)采(cai)用了柔性電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)是北京華能達(da)公司自(zi)主研發(fa)的(de)(de)具有自(zi)主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上述濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)結構不同(tong)，該結構布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)與(yu)(yu)引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方(fang)向(xiang)在同(tong)一水平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引風(feng)力(li)(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接(jie)觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)材質(zhi)，具有強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽(shou)命能夠(gou)達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以(yi)上，其幾乎全(quan)通透(tou)的(de)(de)結構大(da)(da)大(da)(da)降低了徑流(liu)式濕(shi)式除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和(he)普(pu)通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具有的集(ji)塵面積，相當于普通陽(yang)極板(ban)的20倍(bei)。3)陽(yang)極系統采用旋(xuan)轉(zhuan)電極設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極下(xia)部(bu)設立獨立的清洗室，由(you)高(gao)壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極內部(bu)向(xiang)外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后(hou)的污水通過排水泵和排污管道送入脫(tuo)硫塔補水。在(zai)工程運行(xing)中(zhong)，利(li)用壓差監測，實現(xian)在(zai)線噴(pen)淋，無水循環(huan)系統，故(gu)耗水、耗電量小(xiao)。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的問(wen)題如下(xia)：1)由(you)于接觸(chu)煙氣的部(bu)件全部(bu)采用2205雙(shuang)相不銹鋼，前(qian)期成(cheng)本投入較高(gao)。