陵水黎族自治縣濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀，隨著我國經濟的高速發展，火電裝機容(rong)(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按(an)中(zhong)電聯《電力(li)行業節能環保(bao)信息(xi)》推(tui)算，2015年(nian)，我國新(xin)增(zeng)火電裝機容(rong)(rong)量約0.51億kW。根(gen)據(ju)電力(li)規劃設(she)計(ji)總院預(yu)測，到2020年(nian)，火電(dian)(dian)裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為(wei)3億kW。火電(dian)(dian)廠(chang)的快速發展導致了(le)大氣環境(jing)的污(wu)染并引(yin)發了(le)公(gong)共環境(jing)及健康危機，

雖然采取一系(xi)列政(zheng)策，大力推動煤炭(tan)清潔利用(yong)與發(fa)展(zhan)清潔(jie)能(neng)源，但由于我國燃煤(mei)發(fa)電(dian)的(de)(de)基(ji)數較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣污(wu)染物的(de)(de)主要排放(fang)(fang)源之一，而(er)降低排放(fang)(fang)強度的(de)(de)主要措(cuo)施就是(shi)制定和(he)實施更(geng)加嚴(yan)格的(de)(de)排放(fang)(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制(zhi)的精處理(li)技術(shu)設備(bei)，其(qi)處理(li)對象為含大量游離水的飽(bao)和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的排(pai)放(fang)，本文(wen)介(jie)紹4種(zhong)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)技術(shu)，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)(chu)塵效果等方面進(jin)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)目前的濕(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別(bie)在(zai)(zai)于陽極板(ban)材質的選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)。根據陽極材質的不同，主(zhu)要分為(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的形(xing)成原(yuan)理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)(zai)陽極表面自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通(tong)過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽極表面形(xing)成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)20世(shi)紀90年代，為應(ying)對地方環保法規提出的(de)對煙塵排(pai)放控制的(de)要(yao)求(qiu)，日(ri)本三(san)菱公司(si)研發并建成(cheng)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)(an)裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器。目(mu)前我國(guo)通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)引進技(ji)術(shu)(shu)并優化設計(ji)，已掌握(wo)其核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器的技(ji)術(shu)(shu)特點如下：1)大(da)多采用臥式布置(zhi)，氣流(liu)沿水(shui)平方(fang)(fang)向(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制(zhi)氣流(liu)帶出(chu)粉(fen)塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣溶膠脫(tuo)除效(xiao)率(lv)。2)陰陽極(ji)均平行于(yu)氣流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板(ban)采用懸掛(gua)方(fang)(fang)式，極(ji)板(ban)通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)懸掛(gua)梁(liang)固定(ding)于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框架式結構(gou)，通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體中。這種安(an)(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)式由于(yu)陰陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)較高(gao)(gao)的煙(yan)氣溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器存在的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要形成均勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計(ji)、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格的(de)要求，更換時難度(du)較(jiao)(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采用316L，需(xu)要通過水(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護(hu)出現失效，造成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除(chu)塵效率(lv)(lv)。3)清灰方式(shi)采用在線單(dan)線連續噴淋(lin)(lin)工藝，需(xu)要設(she)置專門的(de)水(shui)處(chu)理系統，噴淋(lin)(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后(hou)循環(huan)使用，這種清灰方式(shi)對(dui)于(yu)(yu)水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)(jiao)大(da)，對(dui)噴嘴性能要求更高。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)(zu)、神華國(guo)華舟山(shan)電(dian)廠350MW機組(zu)(zu)等都采用了金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器。

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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)(te)點(dian)如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼具有(you)重(zhong)量輕、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用工廠成型(xing)，實現整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行(xing)時，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)液滴(di)在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液膜，由于(yu)(yu)玻璃(li)鋼具有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自流至下(xia)部(bu)集液槽。4)為防(fang)止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設(she)置一層間(jian)(jian)斷噴淋(lin)裝置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)(xu)要(yao)(yao)進行(xing)間(jian)(jian)斷沖(chong)洗時，控制(zhi)(zhi)系(xi)統自動停掉其中一個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行(xing)，沖(chong)洗結(jie)束后開(kai)啟(qi)該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)(yu)耗(hao)水量較小，集液槽中的(de)(de)收(shou)集液可(ke)返(fan)回(hui)脫(tuo)硫塔內循環(huan)使(shi)用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在高(gao)溫下(xia)長期使(shi)用，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)時對陽極(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命在10～15年(nian)左右(you)，與產(chan)品的(de)(de)質量及(ji)制(zhi)(zhi)作產(chan)品所(suo)用的(de)(de)樹脂等原材料(liao)性能(neng)有(you)關(guan)。3)如果(guo)出現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼損壞，需(xu)(xu)要(yao)(yao)整個(ge)(ge)模(mo)塊更(geng)換，將(jiang)大大增加維護(hu)費(fei)用和難度(du)。根(gen)據各企業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報(bao)告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)(hao)、9號(hao)(hao)2×300MW機組(zu)、上海(hai)石洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等都采用了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大(da)學提出了柔(rou)性電極(ji)濕式(shi)電除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學共同研究制(zhi)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(you)山東(dong)大(da)學和國電環保(bao)院共同研發，開始(shi)了柔性絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水纖維織物用(yong)于濕式除(chu)塵器的研究(jiu)工(gong)作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資(zi)料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)優良(liang)的柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕(shi)使其導(dao)電，可以(yi)形成水膜，并靠(kao)重力自流(liu)向(xiang)下(xia)與煙氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材料作為收塵極(ji)布(bu)(bu)置成方形孔道(立式(shi)布(bu)(bu)置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的特點。2)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身的結構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的酸液帶出灰(hui)(hui)，實(shi)現(xian)自清灰(hui)(hui)，沖(chong)洗水(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)部件可組裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于(yu)后(hou)期(qi)的維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存(cun)在(zai)的問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)陽極(ji)不(bu)耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時(shi)，對陽極(ji)壽命有(you)影(ying)(ying)響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右(you)。2)柔性(xing)(xing)纖維織(zhi)物的伸縮率(lv)(lv)較(jiao)大，陽極(ji)布的張緊程度和浸水(shui)后(hou)發(fa)生的伸縮都會影(ying)(ying)響實(shi)際(ji)的極(ji)間距(ju)，進而影(ying)(ying)響到(dao)電(dian)場的穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)壓的正常運(yun)行。3)煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產(chan)生氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機組，國電(dian)滎(ying)陽煤電(dian)一體(ti)化有(you)限公司一期(qi)600MW機組采用(yong)了柔性(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是北(bei)京華(hua)能達公(gong)司自(zi)主研(yan)發(fa)的(de)(de)具有自(zi)主知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。與上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)(jie)構不同，該(gai)結(jie)(jie)構布置(zhi)(zhi)是將收(shou)塵(chen)陽(yang)(yang)極板垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)場力(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向在(zai)同一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作用下(xia)，在(zai)新型陽(yang)(yang)極板上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)、分布板、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)與煙(yan)氣接(jie)觸(chu)部(bu)位全部(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼材質，具有強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子和硫化物(wu)的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用壽(shou)命能夠達到(dao)30年。2)新型陽(yang)(yang)極板的(de)(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)(jie)構大(da)大(da)降低(di)了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻(zu)力(li)(li)，并(bing)且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極板相比(bi)，相同體(ti)積(ji)下(xia)新型陽(yang)(yang)極板具有的(de)(de)集塵面積(ji)，相(xiang)(xiang)當于(yu)普通陽極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)下部設立獨(du)立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)內部向外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)(de)污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污管道送(song)入脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測，實(shi)現在(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于(yu)接(jie)觸煙氣(qi)的(de)(de)部件全部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼，前期成本(ben)投入較高(gao)。