臨夏濕式電除塵器

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(ji)，隨著(zhu)我(wo)國(guo)(guo)經(jing)濟的高速發(fa)展，火電(dian)裝機容(rong)量仍(reng)在(zai)不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)(guo)新增火電(dian)裝機容(rong)量約(yue)0.51億(yi)kW。根據(ju)電(dian)力規劃(hua)設計總院預(yu)測，到(dao)2020年，火電裝機(ji)容(rong)量將(jiang)達(da)到(dao)12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火電廠的(de)快(kuai)速發展導致(zhi)了大氣環境的(de)污(wu)染并引(yin)發了公共環境及(ji)健(jian)康危(wei)機(ji)，

雖然采(cai)取一系列政策，大力(li)推動煤(mei)炭清(qing)潔(jie)利用與(yu)發展清潔能源(yuan)(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發電(dian)的基數較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣污染物(wu)的主要(yao)排(pai)放源(yuan)(yuan)之(zhi)一，而降低排(pai)放強度(du)的主要(yao)措施(shi)就(jiu)是(shi)制(zhi)定和實施(shi)更加嚴(yan)格的排(pai)放標(biao)準。

同(tong)時濕式電除塵(chen)器作為燃煤電廠污染物控制的(de)精處(chu)理(li)技術設備，其(qi)處(chu)理(li)對象(xiang)為含大量游(you)離(li)水的(de)飽和濕煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣體，并可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的(de)排(pai)放，本文介紹4種濕式電除塵(chen)器技術，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵(chen)效(xiao)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)(zai)目前(qian)(qian)的(de)濕(shi)除技術(shu)中，主要差別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)技術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質的(de)不(bu)同，主要分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)式電除塵器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)膜的(de)形成(cheng)原理(li))不(bu)同，分為水(shui)膜自清(qing)灰(hui)技術(shu)和(he)水(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰(hui)技術(shu)，前(qian)(qian)者(zhe)(zhe)為間(jian)斷噴(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)線(xian)清(qing)灰(hui)，后者(zhe)(zhe)為通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式電除(chu)塵器性能對比3.1、金屬電極濕式電除(chu)塵器20世(shi)紀90年代，為應對地方(fang)環保法規提出(chu)的對煙塵排放控制的要求(qiu)，日本三菱公司研(yan)發并建成濕式電除(chu)塵器，用于燃煤電廠的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制(zhi)要(yao)求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器。目前我國通過引進(jin)技(ji)術(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)大多采用(yong)臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛方式，極(ji)(ji)(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛梁(liang)固(gu)定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)采用(yong)框架式結構，通過吊桿吊掛在殼體中。這種安裝(zhuang)方式由于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故障(zhang)時，可以(yi)在較高(gao)的(de)煙氣(qi)(qi)溫度(du)下運行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除(chu)塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般(ban)高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝(zhuang)及維護有(you)嚴(yan)(yan)格(ge)的(de)要(yao)求，更換(huan)時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采(cai)用316L，需要(yao)通(tong)過(guo)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護出現失效(xiao)(xiao)，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)率。3)清灰方式采(cai)用在線單線連續噴淋工藝，需要(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理系(xi)統(tong)，噴淋水(shui)(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使(shi)用，這種清灰方式對于水(shui)(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)大，對噴嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據(ju)各企(qi)業發布(bu)的(de)環境監(jian)測報告(gao)顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組等都采(cai)用了金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)重(zhong)(zhong)量輕(qing)、比強度高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)工(gong)廠(chang)成(cheng)型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面(mian)形成(cheng)液(ye)(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力自流至下(xia)部(bu)集液(ye)(ye)(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管上(shang)部(bu)設(she)置一(yi)層(ceng)間斷噴淋(lin)裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當(dang)需(xu)要進行(xing)間斷沖洗(xi)(xi)時(shi)，控制(zhi)系統自動停掉(diao)其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于耗(hao)水(shui)量較(jiao)小，集液(ye)(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)(de)收集液(ye)(ye)(ye)可返(fan)回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流速后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度較(jiao)高(gao)(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)板(ban)壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量及(ji)制(zhi)作(zuo)產(chan)品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出現部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將大大增加維(wei)護費(fei)用(yong)和難度。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白(bai)楊(yang)河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立大學提(ti)出了(le)柔性電極濕式電除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大學共(gong)同(tong)研(yan)究(jiu)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，我國早由山東大學(xue)和國電環(huan)保(bao)院共(gong)同研發，開始了(le)柔性絕緣(yuan)疏水纖維(wei)織物用于濕式除塵(chen)器的(de)研究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)(guo)相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)(guo)潤(run)濕使(shi)其(qi)導電，可以形成水膜(mo)，并靠重力(li)自流向下與煙氣(qi)分(fen)離(li)，柔(rou)性織(zhi)物材料作為(wei)收(shou)塵(chen)極布置成方形孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔(kong)道流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵(chen)器的技術特點如下：1)柔(rou)性陽(yang)有重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)結構(gou)特(te)性(xing)，有利于(yu)(yu)表面形成均勻水(shui)膜(mo)，利用(yong)從(cong)煙氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有利于(yu)(yu)后期的(de)(de)(de)維護和(he)(he)更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有影(ying)(ying)(ying)響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)(zhong)時可能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)(de)伸縮率(lv)(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和(he)(he)浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)伸縮都(dou)會(hui)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)間距(ju)，進而(er)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)低。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有限公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體化有限公(gong)司一(yi)期600MW機(ji)組采用(yong)了(le)柔性(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京華能達(da)公(gong)司自主(zhu)研發的具有(you)自主(zhu)知識產權(quan)的除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)構(gou)(gou)不同(tong)(tong)，該(gai)結(jie)構(gou)(gou)布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板垂直于(yu)氣流方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)引(yin)(yin)風(feng)(feng)(feng)力(li)的方(fang)向在(zai)同(tong)(tong)一水(shui)平線上(shang)(shang)(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)(yin)風(feng)(feng)(feng)力(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)的共同(tong)(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板上(shang)(shang)(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布(bu)板、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱(re)風(feng)(feng)(feng)系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的技(ji)術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼材質，具有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫(liu)化物的應力(li)腐蝕(shi))等特性(xing)，使用(yong)壽命(ming)能夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板的通孔率(lv)達(da)到(dao)98%以上(shang)(shang)(shang)(shang)，其幾乎全通透的結(jie)構(gou)(gou)大大降(jiang)低了徑(jing)流式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的運行(xing)阻力(li)，并且和普通的陽(yang)極(ji)(ji)板相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)(tong)體積(ji)下(xia)(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板具有(you)的集塵面積，相當于(yu)(yu)普通陽(yang)極板(ban)的20倍。3)陽(yang)極系(xi)統采用旋轉(zhuan)電(dian)極設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極下部(bu)設立獨立的清(qing)洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)板(ban)后的污水通過排(pai)水泵和(he)排(pai)污管道送(song)入(ru)脫硫(liu)塔補水。在(zai)工程運(yun)行(xing)中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循(xun)環系(xi)統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：1)由于(yu)(yu)接(jie)觸煙(yan)氣的部(bu)件全(quan)部(bu)采用2205雙相不銹鋼(gang)，前(qian)期成本(ben)投(tou)入(ru)較高(gao)。