臨高縣濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著(zhu)我(wo)國經濟的(de)高速發展，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長(chang)。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算(suan)，2015年(nian)，我(wo)國新增火(huo)電(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設計總(zong)院預測，到2020年(nian)，火電(dian)裝機容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為3億kW。火電(dian)廠的快速(su)發展(zhan)導致了(le)大氣環境(jing)的污染并引發了(le)公共環境(jing)及健(jian)康危機，

雖然采(cai)取一系(xi)列(lie)政策，大力(li)推動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔(jie)能(neng)源(yuan)，但由(you)于我國燃煤發電的基數較大，火(huo)電廠仍將是大氣污染物的主(zhu)要(yao)排放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排放(fang)強度(du)的主(zhu)要(yao)措施就是制定和實施更(geng)加嚴格的排放(fang)標準。

同時濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)作為燃煤電廠污染(ran)物(wu)控制的(de)精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象為含(han)大量(liang)游離(li)水的(de)飽(bao)和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和有害(hai)氣(qi)體，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的(de)排放(fang)，本文介紹4種(zhong)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)技術，并(bing)從性(xing)能(neng)、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵效果等方面進行比較。

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。在目前(qian)的濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)(shu)中，主(zhu)要差(cha)別(bie)在于陽(yang)(yang)極板材質(zhi)的選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。根據陽(yang)(yang)極材質(zhi)的不(bu)同(tong)，主(zhu)要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、柔(rou)性電(dian)(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(即水膜(mo)的形(xing)成原理)不(bu)同(tong)，分(fen)為(wei)水膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的水汽在陽(yang)(yang)極表面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為(wei)通過噴淋(lin)水在陽(yang)(yang)極表面形(xing)成水膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除塵器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀90年代，為(wei)應對(dui)地(di)方環保(bao)法規提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排放(fang)控制的(de)要求，日本三菱公司研(yan)發并建成濕式(shi)電(dian)除塵器，用于(yu)燃煤電(dian)廠的(de)煙(yan)塵治(zhi)理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前我國通過引進技術(shu)并優化設計，已掌握其(qi)核心技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器的技術(shu)特點(dian)如下：1)大多采用臥(wo)式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水(shui)平方向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行(xing)(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向布(bu)置，金屬(shu)極(ji)板采用懸掛(gua)方式(shi)，極(ji)板通過懸掛(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用框架式(shi)結構，通過吊桿吊掛(gua)在殼體(ti)中。這(zhe)種安裝方式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)(yun)行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故(gu)障時，可以(yi)在較高的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下運(yun)(yun)行(xing)(xing)。

(2)金(jin)屬(shu)電極濕式電除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成均勻的水(shui)膜對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的設計(ji)、制造(zao)、安裝(zhuang)及(ji)維護有(you)嚴(yan)格的要(yao)求，更換時難(nan)度較大(da)(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多(duo)采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過(guo)水(shui)膜保(bao)護以防腐蝕，一旦水(shui)膜保(bao)護出現(xian)失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方式采(cai)用(yong)在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)(lin)工藝，需要(yao)設置專門的水(shui)處(chu)理系統(tong)，噴(pen)(pen)淋(lin)(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后(hou)循環使(shi)用(yong)，這種清灰方式對(dui)(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較大(da)(da)，對(dui)(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據各企(qi)業(ye)發布的環境監測報告顯示，金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了(le)金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(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)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技術(shu)特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量輕、比(bi)強度(du)(du)高(gao)、耐(nai)腐(fu)蝕等特性。2)收(shou)塵極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有(you)(you)利(li)于保證(zheng)安裝精度(du)(du)。3)除(chu)塵器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的液(ye)(ye)滴在沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很(hen)強的疏(shu)水性，能(neng)(neng)有(you)(you)效(xiao)阻(zu)隔粉(fen)塵和石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)壁的粘接(jie)，靠重(zhong)力自流至下(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)塵的沉(chen)(chen)積(ji)，在沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)管上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間斷沖洗時(shi)，控制(zhi)系統(tong)自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結(jie)束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由(you)于耗水量較(jiao)小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中的收(shou)集(ji)液(ye)(ye)可返(fan)回脫硫(liu)塔內(nei)循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存在的問題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)氣流速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣流速后(hou)，影響除(chu)塵性能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)溫(wen)下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命在10～15年左右，與(yu)產(chan)品的質(zhi)量及制(zhi)作(zuo)產(chan)品所用(yong)的樹脂等原材料(liao)性能(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部分導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個模塊更換，將大大增加維護(hu)費用(yong)和難(nan)度(du)(du)。根據各企業發布的環境監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)率(粉(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上海(hai)石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺(tai)300MW機組等都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世(shi)紀(ji)90年(nian)代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)提出了柔性電極濕(shi)式電除塵技術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立(li)大學(xue)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(da)學和國電環保院共同研(yan)發，開始了(le)柔性絕緣疏(shu)水纖維織物用于(yu)濕式除(chu)塵器的研(yan)究(jiu)工(gong)作，并于(yu)2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優(you)良的(de)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物通過(guo)潤濕使(shi)其導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自流向(xiang)下與(yu)煙氣分離，柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)織(zhi)物材料作為收塵(chen)極布置成方形孔道(立式布置)，煙氣沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除塵(chen)器的(de)技術特點(dian)如(ru)下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用從煙氣中收集的(de)酸液帶出灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)部件可組裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)利(li)于(yu)(yu)后期的(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在的(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙氣溫度較高(gao)時，對(dui)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴(yan)重時可能燒蝕，使用壽命(ming)6年左(zuo)右(you)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)伸(shen)(shen)縮率較大，陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)布的(de)張緊程(cheng)度和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)伸(shen)(shen)縮都(dou)會影響(xiang)(xiang)實際的(de)極(ji)間距(ju)，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣流速較高(gao)，產生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能結(jie)果表明：粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前(qian)，國(guo)電(dian)益(yi)陽(yang)(yang)(yang)(yang)發電(dian)有(you)限公司(si)(si)300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一體化有(you)限公司(si)(si)一期600MW機組采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器是北京華(hua)能達(da)公(gong)司自(zi)主研(yan)發的(de)具(ju)有自(zi)主知識產權(quan)的(de)除塵(chen)技(ji)術(shu)。與上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除塵(chen)器結構不同(tong)，該結構布置是將收塵(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)場力(li)(li)與引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)方向(xiang)在同(tong)一水平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)共同(tong)作用下(xia)，在新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝置主要由殼體、分布板(ban)、陽極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供(gong)電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部位全部采(cai)用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐(fu)(fu)蝕(尤其對(dui)氯離子和硫(liu)化物的(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕)等特性，使用壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率(lv)達(da)到(dao)98%以上(shang)(shang)，其幾乎全通透的(de)結構大大降低了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)器的(de)運行(xing)阻力(li)(li)，并且和普通的(de)陽極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下(xia)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部設立(li)獨(du)立(li)的(de)(de)清洗(xi)(xi)室，由(you)高壓噴嘴在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部向外沖洗(xi)(xi)網(wang)板，清洗(xi)(xi)網(wang)板后的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道(dao)送(song)入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程運(yun)行中，利用(yong)壓差監測(ce)，實現在線噴淋(lin)，無水(shui)循(xun)環系統，故(gu)耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)除塵器存在的(de)(de)問題如(ru)下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)部件(jian)全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入(ru)較高。