六盤水濕式電除塵器

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(yin)言進入新世紀，隨(sui)著我(wo)國經濟的高速(su)發展，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保(bao)信息(xi)》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計(ji)總院預測，到2020年(nian)，火電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約(yue)為3億kW。火電廠的快速發展導致了大氣環境的污染并引發了公共環境及健康危機，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔(jie)利(li)用與發(fa)展清潔能源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發(fa)電的(de)基數較大，火(huo)電廠仍將是(shi)大氣(qi)污染物的(de)主要排放源(yuan)之一，而降低排放強度的(de)主要措施就是(shi)制定(ding)和實施更加嚴(yan)格的(de)排放標準。

同時濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)作為燃(ran)煤電(dian)(dian)廠污染物(wu)控(kong)制的精(jing)處(chu)理技(ji)術(shu)(shu)設(she)備，其處(chu)理對象(xiang)為含大量游離水(shui)的飽和濕(shi)煙(yan)氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(chen)(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種(zhong)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)技(ji)術(shu)(shu)，并從(cong)性能(neng)、可靠性及除塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)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(mu)前的(de)濕除技(ji)術(shu)中，主(zhu)要(yao)差(cha)別在于陽(yang)(yang)極板材(cai)質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)(yang)極材(cai)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要(yao)分為不(bu)銹鋼濕式電除塵(chen)器、導電玻璃鋼電極濕式電除塵(chen)器、柔性電極濕式電除塵(chen)器;根(gen)據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水膜的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分為水膜自清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水膜沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水汽在陽(yang)(yang)極表面(mian)自凝(ning)結實現在線清(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)(zhe)為通過噴淋水在陽(yang)(yang)極表面(mian)形成(cheng)水膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器20世紀(ji)90年代，為應(ying)對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙(yan)塵(chen)(chen)排放(fang)控制的要求，日本三菱(ling)公司研發并建成濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器，用于燃(ran)煤電廠(chang)的煙(yan)塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)(chu)(chu)控制要求，在(zai)燃煤電廠安裝濕式(shi)電除(chu)塵器。目前我國通過(guo)(guo)引進技術(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電極濕式(shi)電除(chu)塵器的技術(shu)特點如下(xia)：1)大多采(cai)(cai)(cai)用(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣流(liu)沿(yan)水(shui)平方(fang)向進出(chu)(chu)(chu)，煙氣流(liu)速較低(di)(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制氣流(liu)帶出(chu)(chu)(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰(yin)陽極均平行(xing)于(yu)氣流(liu)方(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極板采(cai)(cai)(cai)用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)，極板通過(guo)(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固(gu)定于(yu)殼體(ti)中，電暈電極采(cai)(cai)(cai)用(yong)框架(jia)式(shi)結構，通過(guo)(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極不易變形，極間距有(you)保證，故(gu)電場(chang)穩定性好，運行(xing)電壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫(liu)系(xi)統出(chu)(chu)(chu)現故(gu)障時(shi)，可以(yi)在(zai)較高的煙氣溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器(qi)存在的問題(ti)如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制(zhi)造、安(an)裝及維護有嚴格的(de)要求，更(geng)換時難度較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多采用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)膜保護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保護出現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至(zhi)喪失(shi)除(chu)塵效率(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)采用(yong)在線(xian)單線(xian)連(lian)續噴淋(lin)工藝，需要設置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶(rong)液中(zhong)和(he)后循環(huan)使用(yong)，這種清灰(hui)方式(shi)(shi)對于水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿(jian)的(de)消耗較(jiao)大(da)，對噴嘴(zui)性(xing)能要求更(geng)高。根據(ju)各企(qi)業發布(bu)的(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機組、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)(dian)廠350MW機組等都采用(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整體(ti)模塊(kuai)化，有(you)(you)(you)利(li)于(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除塵器(qi)運行時(shi)(shi)，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(you)于(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)很強的(de)(de)疏(shu)水性(xing)(xing)，能有(you)(you)(you)效(xiao)阻隔(ge)粉(fen)塵和石膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重(zhong)(zhong)力自流(liu)至下(xia)部集液槽。4)為防止少量(liang)煙塵的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上(shang)部設置一層(ceng)間(jian)斷噴淋裝置，將濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓(ya)運行，沖(chong)洗結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗(hao)水量(liang)較小，集液槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)收(shou)集液可返回脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)存在的(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙氣流(liu)速(su)(su)在2.5m/s左(zuo)(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除率高(gao)，提高(gao)煙氣流(liu)速(su)(su)后，影(ying)(ying)響(xiang)除塵性(xing)(xing)能。2)一般FRP不能在高(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣溫度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板(ban)壽(shou)命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)(shi)可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在10～15年左(zuo)(zuo)右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性(xing)(xing)能有(you)(you)(you)關(guan)。3)如(ru)果出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要整個模塊(kuai)更換(huan)，將大大增加維(wei)護(hu)費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環境(jing)監(jian)測(ce)報告(gao)顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)粉(fen)塵去(qu)除率(粉(fen)塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組、上(shang)海(hai)石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白(bai)楊河兩(liang)臺300MW機組等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年(nian)代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大學提出(chu)了柔性(xing)電極濕式電除(chu)塵技(ji)術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研(yan)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(you)山東大學和(he)國電環保院共同研發，開始了柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕(shi)式除塵器的研究工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物通過(guo)潤濕使(shi)其導電，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠(kao)重力自(zi)流(liu)(liu)向下與煙氣分(fen)離(li)，柔性(xing)織(zhi)物材(cai)料作為收塵極布置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(dao)(立式(shi)布置(zhi))，煙氣沿(yan)孔(kong)道(dao)流(liu)(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)濕式(shi)電除塵器的(de)技術特(te)點如下：1)柔性(xing)陽有(you)(you)重量輕(qing)、防腐性(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利用(yong)從(cong)煙(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)酸(suan)液帶(dai)出灰，實現自(zi)清(qing)灰，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)部(bu)件(jian)可組裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期的(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵器存在的(de)問(wen)題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)度較高(gao)(gao)時(shi)，對(dui)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽命6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織(zhi)物的(de)伸(shen)縮率(lv)較大(da)，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)張緊程度和浸(jin)水(shui)(shui)后發生的(de)伸(shen)縮都會(hui)影響(xiang)實際(ji)的(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)低(di)。性(xing)能結(jie)果表明：粉(fen)塵去除率(lv)(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益(yi)陽(yang)(yang)(yang)發電(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)一體化有(you)(you)限公司(si)一期600MW機組采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器是北京(jing)華能達公司自(zi)主研發(fa)的(de)具有自(zi)主知識產(chan)權的(de)除塵(chen)(chen)技術。與上述濕(shi)式(shi)靜電除塵(chen)(chen)器結構不(bu)同(tong)，該(gai)結構布置(zhi)(zhi)是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向，使(shi)電場(chang)力(li)(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)(li)與電場(chang)力(li)(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)上完(wan)成捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要(yao)由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱(re)風(feng)系統(tong)和供電電源等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器的(de)技術特點如(ru)下：1)與煙氣接觸部位全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)材質，具有強(qiang)度高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子和硫化物的(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用(yong)(yong)壽命能夠(gou)達到30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)通孔率達到98%以上，其幾乎(hu)全(quan)通透的(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)運行阻(zu)力(li)(li)(li)，并且和普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)具有的(de)集塵面積，相(xiang)當于普(pu)通(tong)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采用(yong)(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設計(ji)，在旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下部設立獨立的(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部向(xiang)外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)污(wu)水通(tong)過(guo)排水泵和排污(wu)管(guan)道送(song)入脫硫塔補水。在工程運行中，利(li)用(yong)(yong)壓(ya)差監測，實現(xian)在線噴淋，無水循(xun)環(huan)系(xi)統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存在的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部件(jian)全部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼，前期成本投入較高。