林芝濕式電除塵器

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(jin)入新(xin)世紀，隨著我(wo)國(guo)經(jing)濟的高速發(fa)展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行(xing)業(ye)節(jie)能(neng)環保(bao)信(xin)息(xi)》推算，2015年，我(wo)國(guo)新(xin)增火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院預測，到(dao)2020年，火(huo)電裝機(ji)容(rong)量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠的(de)(de)快速發(fa)(fa)展導(dao)致了(le)(le)大氣環(huan)(huan)境的(de)(de)污染并引發(fa)(fa)了(le)(le)公共環(huan)(huan)境及健康(kang)危機(ji)，

雖(sui)然采(cai)取(qu)一系列(lie)政策，大力(li)推動煤(mei)炭(tan)清潔利(li)用與發展清潔能源(yuan)，但由(you)于我國(guo)燃煤發電的(de)基數較大(da)，火(huo)電廠仍將(jiang)是大(da)氣污染物(wu)的(de)主(zhu)要排放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降低排放(fang)強度的(de)主(zhu)要措施就是制定和實施更(geng)加嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時濕式電除(chu)(chu)塵器作(zuo)為燃煤(mei)電廠污染物(wu)控制(zhi)的(de)精處(chu)理技(ji)術設(she)備(bei)，其處(chu)理對象(xiang)為含大(da)量游離水的(de)飽(bao)和(he)(he)濕煙氣(qi)，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)(he)有(you)害(hai)氣(qi)體(ti)，并(bing)可有(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹4種濕式電除(chu)(chu)塵器技(ji)術，并(bing)從性能、可靠(kao)性及除(chu)(chu)塵效果(guo)等方(fang)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)目前的(de)濕除技(ji)術中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于陽極(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術。根(gen)據(ju)陽極(ji)(ji)材質的(de)不同，主(zhu)要(yao)分為(wei)(wei)不銹鋼濕式電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(即水(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不同，分為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面形成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能對(dui)(dui)比(bi)3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年代，為(wei)應對(dui)(dui)地方環保法規提出的對(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)排(pai)放(fang)控(kong)制的要求，日本三菱公司研(yan)發并(bing)建成濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃煤(mei)電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)過引進(jin)技(ji)術(shu)并優化(hua)設計(ji)，已掌握(wo)其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多(duo)采(cai)用臥式(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)流沿水(shui)平方(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)(chu)，煙(yan)氣(qi)流速(su)較(jiao)低(di)(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)流帶出(chu)(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細(xi)微顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)流方(fang)向(xiang)布(bu)置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用框(kuang)架式(shi)(shi)結構(gou)，通(tong)過吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在(zai)殼體中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距(ju)有保證(zheng)，故(gu)電(dian)場(chang)穩定性好(hao)，運(yun)行(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較(jiao)高的煙(yan)氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵器存在的問題如下：

1)陽極板一(yi)般高度(du)(du)在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽極板的(de)設計(ji)、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要求，更(geng)換時難度(du)(du)較大(da)。2)極板材(cai)質多(duo)采(cai)(cai)用(yong)316L，需要通(tong)過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失(shi)效，造成(cheng)極板腐蝕(shi)嚴重，甚(shen)至喪失(shi)除塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)(shi)采(cai)(cai)用(yong)在線單線連(lian)續(xu)噴淋(lin)工(gong)藝，需要設置(zhi)專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后(hou)循環使用(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性(xing)能(neng)要求更(geng)高。根據(ju)各企(qi)業發布的(de)環境(jing)監測報告(gao)顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃(huang)島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)了金屬(shu)極板濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)具有重(zhong)量輕、比(bi)強度(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕等特(te)性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠(chang)成型，實(shi)現(xian)整(zheng)體模塊(kuai)化，有利于(yu)(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的液滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極表面(mian)形成液膜，由(you)于(yu)(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)具有很(hen)強的疏水性(xing)(xing)，能(neng)有效阻(zu)隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極壁的粘接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)部集(ji)(ji)液槽(cao)。4)為防(fang)止少(shao)量煙塵(chen)(chen)(chen)的沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極管上部設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動(dong)停(ting)掉(diao)其(qi)中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水量較小，集(ji)(ji)液槽(cao)中(zhong)的收(shou)集(ji)(ji)液可返回脫硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的問題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣流(liu)速后，影響除塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣溫度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對陽(yang)極板壽(shou)命有影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的使用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品的質量及制作產(chan)品所用(yong)(yong)的樹脂等原材料性(xing)(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果出現(xian)部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需要(yao)整(zheng)個模塊(kuai)更換(huan)，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根(gen)據各企業(ye)發布(bu)的環境(jing)監(jian)測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀(ji)90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大(da)學提出(chu)了(le)柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立大學共同研究制作出臺實驗裝置。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，我國早由山東大學和國電環保院共同研發，開(kai)始了柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物用于濕式除塵(chen)器的研究工(gong)作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組中完成(cheng)工(gong)業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資料顯(xian)示，耐(nai)腐(fu)蝕性優良的柔(rou)(rou)(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物通過潤濕使其(qi)導(dao)電(dian)，可以(yi)形成水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙氣分(fen)離(li)，柔(rou)(rou)(rou)性織(zhi)物材(cai)料作(zuo)為收(shou)塵極布(bu)置(zhi)成方形孔(kong)道(立式布(bu)置(zhi))，煙氣沿孔(kong)道流過。(1)柔(rou)(rou)(rou)性濕式電(dian)除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)(rou)性陽(yang)有(you)重(zhong)量輕、防腐性能好的特點(dian)。2)柔(rou)性絕(jue)緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)本(ben)身的結(jie)(jie)構(gou)特性，有(you)利于表面形(xing)成均勻水(shui)(shui)膜(mo)，利用從煙氣(qi)中(zhong)收集的酸(suan)液帶出(chu)灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)(ke)組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)利于后(hou)(hou)期的維(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)性濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)性陽(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)極(ji)壽命有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可(ke)(ke)能燒蝕(shi)，使(shi)用壽命6年左(zuo)右(you)。2)柔(rou)性纖維(wei)織(zhi)物(wu)的伸縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)布的張緊(jin)程度和浸水(shui)(shui)后(hou)(hou)發生的伸縮都會影響實際的極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)場的穩定性、電(dian)(dian)壓的正常運(yun)行。3)煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率低(di)。性能結(jie)(jie)果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(含(han)(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體(ti)化(hua)有(you)限公(gong)司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采(cai)用了柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華能(neng)達(da)(da)公(gong)司自(zi)(zi)主研發(fa)的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)(zi)主知識(shi)產權(quan)的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與上述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)(gou)不同(tong)，該結構(gou)(gou)布置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板垂直于氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)與引(yin)風(feng)力(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)一(yi)水平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，在新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板上完(wan)成捕集。裝(zhuang)置主要由(you)殼體、分布板、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)等(deng)組(zu)成。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部位(wei)全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具(ju)有強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等(deng)特(te)性，使用(yong)壽命能(neng)夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)(da)到98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了(le)徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板具(ju)有的集塵面積，相當(dang)于普通(tong)陽極(ji)(ji)板的20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采用旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)下部(bu)(bu)設立獨(du)立的清洗(xi)室，由高(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)內部(bu)(bu)向外沖(chong)洗(xi)網(wang)板，清洗(xi)網(wang)板后的污水通(tong)過排水泵和(he)排污管(guan)道送(song)入脫硫(liu)塔補水。在(zai)(zai)工程運行中，利(li)用壓(ya)差監(jian)測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴淋，無(wu)水循(xun)環系統，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)(zai)的問(wen)題如下：1)由于接觸煙氣的部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。