臨沂濕式電除塵器

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，隨著我(wo)國(guo)經(jing)濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量仍在不斷增長。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)新增火(huo)電(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設(she)計總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)(zhuang)機(ji)(ji)容量約為3億kW。火電廠的快(kuai)速(su)發展導致(zhi)了大氣環境的污染并引發了公(gong)共環境及健康危機(ji)(ji)，

雖(sui)然采取一系列政策，大(da)力推動煤炭(tan)清(qing)潔利用與發展清(qing)潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數(shu)較大(da)，火電廠仍將(jiang)是大(da)氣污染(ran)物(wu)的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)措施就是制定(ding)和(he)實施更加(jia)嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)作(zuo)為燃煤電(dian)(dian)廠污(wu)染物(wu)控(kong)制(zhi)的精(jing)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)設備，其處(chu)理(li)對象為含(han)大量游(you)離水(shui)的飽和濕(shi)(shi)煙(yan)氣(qi)，主(zhu)要去除粉塵(含(han)石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除塵效果(guo)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)目前的(de)(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主要(yao)差(cha)別在(zai)(zai)于陽極(ji)板(ban)材質的(de)(de)選(xuan)取(qu)及清灰技(ji)術(shu)。根據(ju)陽極(ji)材質的(de)(de)不(bu)同(tong)，主要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根據(ju)清灰技(ji)術(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)形成(cheng)(cheng)原(yuan)理(li))不(bu)同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)膜自(zi)清灰技(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清灰技(ji)術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙(yan)氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線(xian)清灰，后者為(wei)(wei)通(tong)過(guo)噴淋水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面形成(cheng)(cheng)水(shui)膜清灰。

3、濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬(shu)電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法規提出的對煙塵(chen)(chen)(chen)排(pai)放(fang)控制的要(yao)求，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電廠(chang)的煙塵(chen)(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控制要求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前我國通(tong)過(guo)(guo)引進(jin)技術(shu)并優(you)化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器的技術(shu)特點如下：1)大多采用臥(wo)式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)(you)效(xiao)控制氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽(yang)(yang)極(ji)(ji)均(jun)平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼(ke)(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)結構(gou)，通(tong)過(guo)(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼(ke)(ke)體(ti)中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)由于陰陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫(liu)系統出(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較高的煙氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的(de)問題(ti)如下(xia)：

1)陽極板一般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成均勻的(de)水膜(mo)對(dui)陽極板的(de)設計(ji)、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極板材(cai)質多采用(yong)316L，需要(yao)通過水膜(mo)保護(hu)以防腐(fu)蝕(shi)，一旦(dan)水膜(mo)保護(hu)出現失效(xiao)，造成極板腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重，甚(shen)至(zhi)喪失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式采用(yong)在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)設置專門的(de)水處(chu)理(li)系統，噴(pen)淋(lin)水經NaOH水溶液中和(he)后循環使用(yong)，這種清灰方式對(dui)于水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神(shen)華國(guo)華舟山電(dian)廠350MW機組等都采用(yong)了金屬極板濕式電(dian)除(chu)(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(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件(jian)采用(yong)工廠成型，實現整體(ti)模(mo)(mo)塊化，有(you)利于保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下來的(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)很(hen)強的(de)疏水(shui)性，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠重(zhong)(zhong)力自(zi)流至下部集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要(yao)進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系(xi)統自(zi)動停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運行(xing)，沖洗(xi)結(jie)束(shu)后開啟該(gai)電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水(shui)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)小(xiao)，集(ji)(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返回脫(tuo)硫塔(ta)內(nei)循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一般FRP不(bu)能在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽命(ming)(ming)在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)質量(liang)(liang)(liang)及制作產品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性能有(you)關。3)如果(guo)出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整個模(mo)(mo)塊更換，將(jiang)大大增加(jia)維護費用(yong)和(he)難度。根(gen)據各企業發布的(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)組等(deng)都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提(ti)出了柔性電極濕式電除(chu)塵(chen)技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大學共同研究(jiu)制作(zuo)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(you)山東大學和國電環(huan)保(bao)院共同研(yan)發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖(xian)維織物用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性優良(liang)的(de)(de)柔(rou)(rou)(rou)性絕緣疏水纖維織物(wu)通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力(li)自(zi)流(liu)向下與煙(yan)氣(qi)分離(li)，柔(rou)(rou)(rou)性織物(wu)材料(liao)作(zuo)為收塵極布(bu)置成方形孔道(立式布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)(rou)(rou)性濕(shi)式電除(chu)塵器的(de)(de)技(ji)術特點如下：1)柔(rou)(rou)(rou)性陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖維(wei)(wei)本(ben)身的結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于表面形(xing)成(cheng)均勻水(shui)(shui)膜，利用從煙(yan)氣中收集(ji)的酸液帶出灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸(xie)，有(you)(you)利于后期的維(wei)(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器存(cun)在的問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)(ming)有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒(shao)蝕，使用壽命(ming)(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織物的伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布(bu)的張緊程度和浸水(shui)(shui)后發(fa)生的伸縮都會影(ying)響(xiang)實(shi)際的極(ji)(ji)間距，進(jin)而(er)影(ying)響(xiang)到電(dian)場的穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的正(zheng)常(chang)運行。3)煙(yan)氣流速較(jiao)高，產生氣流帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限公(gong)司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一體化有(you)(you)限公(gong)司一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)(shi)北京(jing)華能(neng)達(da)公(gong)司(si)自(zi)(zi)主研發(fa)的(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)(zi)主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不同(tong)(tong)(tong)，該結構(gou)布置是(shi)(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)(ji)板垂直(zhi)于氣流方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)與引風力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)(zai)同(tong)(tong)(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風力(li)與電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)(tong)作用下，在(zai)(zai)新型陽極(ji)(ji)(ji)板上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝置主要(yao)由殼體、分布板、陽極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴(pen)淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如下：1)與煙氣接觸部位(wei)全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯(lv)離子和硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性，使用壽(shou)命能(neng)夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以(yi)上(shang)(shang)，其幾乎(hu)全通(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)(tong)體積(ji)下新型陽極(ji)(ji)(ji)板具(ju)有的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)(xiang)當于(yu)普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部設(she)立(li)(li)獨(du)立(li)(li)的(de)清(qing)洗室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)內部向外沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后的(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和(he)排污管(guan)道送(song)入脫(tuo)硫塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利用壓差監測，實現在(zai)線(xian)噴淋，無水(shui)循環(huan)系(xi)統，故(gu)耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)部件(jian)全部采用2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本投入較(jiao)高。