柳州濕式電除塵器

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，隨著我國經濟的(de)高速發展(zhan)，火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)仍在不斷增長。按中電聯《電力行業節能環保信息(xi)》推算(suan)，2015年，我國新增火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝機(ji)容量將達到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)容量約為3億kW。火電廠(chang)的快速發(fa)展導致了大(da)氣環(huan)境(jing)的污染并引發(fa)了公共環(huan)境(jing)及(ji)健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政策(ce)，大(da)力(li)推動煤炭清潔(jie)利用與發(fa)展清潔能源，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)(de)基數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的(de)(de)主(zhu)要排(pai)(pai)放(fang)(fang)源之一，而降低排(pai)(pai)放(fang)(fang)強(qiang)度的(de)(de)主(zhu)要措施就是制定(ding)和實施更(geng)加(jia)嚴(yan)格的(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)標準。

同時濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器作為燃(ran)煤電(dian)廠(chang)污染(ran)物(wu)控制的精處(chu)理技(ji)術(shu)設備(bei)，其(qi)處(chu)理對象為含大量游離水的飽和濕煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣體，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種(zhong)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器技(ji)術(shu)，并(bing)從(cong)性能(neng)、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效果(guo)等方(fang)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(zai)目前的濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要(yao)差別(bie)在(zai)于陽極(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)的選取及(ji)清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的不同，主要(yao)分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根據清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水膜的形(xing)(xing)成原(yuan)理)不同，分(fen)為(wei)(wei)水膜自(zi)(zi)清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和(he)水膜沖洗清灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)間(jian)斷(duan)噴淋，靠煙(yan)氣中的水汽(qi)在(zai)陽極(ji)(ji)表面自(zi)(zi)凝(ning)結(jie)實(shi)現在(zai)線清灰(hui)，后(hou)者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋水在(zai)陽極(ji)(ji)表面形(xing)(xing)成水膜清灰(hui)。

3、濕式電除(chu)(chu)塵器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電極濕式電除(chu)(chu)塵器(qi)20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地(di)方(fang)環保(bao)法規提出的(de)(de)對(dui)煙塵排(pai)放控制的(de)(de)要(yao)求(qiu)，日本三菱(ling)公(gong)司研(yan)發并建成濕式電除(chu)(chu)塵器(qi)，用(yong)于燃煤電廠的(de)(de)煙塵治理。

2006年(nian)，專(zhuan)門針對(dui)PM2.5提出控(kong)制要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器。目前我國通(tong)過引進技術并優化設(she)計，已掌(zhang)握其核心技術。(1)金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器的(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平方向(xiang)進出，煙氣流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效(xiao)控(kong)制氣流(liu)(liu)帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極均(jun)平行于氣流(liu)(liu)方向(xiang)布置(zhi)，金屬(shu)極板(ban)采(cai)用(yong)懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極板(ban)通(tong)過懸掛(gua)梁固定于殼(ke)(ke)體中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼(ke)(ke)體中。這種安(an)裝(zhuang)方式(shi)(shi)由于陰陽極不易變形，極間距有保(bao)證，故電(dian)場穩定性好，運行電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)(tuo)硫系統出現(xian)故障時，可以(yi)在(zai)較高(gao)的(de)煙氣溫度(du)下(xia)(xia)運行。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極板一般高度在8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均勻(yun)的(de)水膜(mo)(mo)對陽極板的(de)設計、制造、安裝及(ji)維護(hu)有(you)嚴格的(de)要(yao)(yao)求，更換時(shi)難度較大(da)。2)極板材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需(xu)(xu)要(yao)(yao)通過(guo)水膜(mo)(mo)保護(hu)以(yi)防腐(fu)蝕，一旦水膜(mo)(mo)保護(hu)出現(xian)失效(xiao)，造成極板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式采(cai)用(yong)在線單線連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝，需(xu)(xu)要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)水處理系統，噴(pen)淋(lin)水經(jing)NaOH水溶液中和后循環使用(yong)，這(zhe)種清灰方式對于水耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿(jian)的(de)消耗較大(da)，對噴(pen)嘴性(xing)能(neng)要(yao)(yao)求更高。根據(ju)各企業發布的(de)環境監測報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了金(jin)屬(shu)極板濕式電(dian)(dian)(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有重量(liang)輕、比強(qiang)(qiang)度(du)高、耐(nai)腐蝕(shi)等(deng)(deng)特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現整體模(mo)塊化，有利于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時，收集下來(lai)的(de)液滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有很強(qiang)(qiang)的(de)疏(shu)水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)(he)石膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁(bi)的(de)粘接，靠(kao)重力自(zi)(zi)流(liu)至(zhi)下部集液槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管(guan)上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進(jin)行間斷沖(chong)洗時，控制(zhi)系統(tong)自(zi)(zi)動停掉(diao)其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較(jiao)(jiao)小，集液槽(cao)中的(de)收集液可返回(hui)脫硫塔內(nei)循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影(ying)(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高溫(wen)下長期使用(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高時對陽極(ji)板壽命有影(ying)(ying)響，嚴重時可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年(nian)左(zuo)右(you)，與產(chan)品的(de)質量(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)(deng)原(yuan)材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有關。3)如果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模(mo)塊更換(huan)，將(jiang)大大增加維護費用(yong)和(he)(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊(yang)河(he)兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)(deng)都(dou)采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極(ji)濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性電極濕式(shi)電除塵技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥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(xue)和國電環(huan)保院共同研(yan)發，開始了柔(rou)性絕緣(yuan)疏水纖(xian)維織(zhi)物用(yong)于濕式除塵(chen)器的(de)研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完(wan)成工業化(hua)應(ying)用。官網(wang)：goyd.cn通過相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通過潤濕(shi)使其導(dao)電，可(ke)以(yi)形(xing)成水膜，并(bing)靠重力自流向(xiang)下(xia)與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織(zhi)物材料作為收(shou)塵(chen)極布置成方形(xing)孔道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用從煙氣中收集的(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)維護和更(geng)換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙氣溫度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時可能燒蝕，使用壽(shou)(shou)命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度和浸水(shui)(shui)后發生的(de)(de)伸縮都會影(ying)響實(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行(xing)。3)煙氣流速(su)較(jiao)高，產生氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)能結(jie)果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一體(ti)化有(you)限公司一期600MW機組(zu)(zu)采用了(le)柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器是(shi)(shi)北京(jing)華能(neng)達公司自(zi)主(zhu)研(yan)發的(de)具有(you)自(zi)主(zhu)知識產權的(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器結構(gou)不(bu)同，該(gai)結構(gou)布(bu)(bu)置是(shi)(shi)將(jiang)收塵(chen)陽(yang)極板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方向，使(shi)(shi)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力與(yu)引風(feng)力的(de)方向在(zai)同一水平線上，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力與(yu)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力的(de)共(gong)同作用(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新型(xing)陽(yang)極板(ban)上完成(cheng)捕集。裝置主(zhu)要由(you)殼體、分布(bu)(bu)板(ban)、陽(yang)極裝置、陰(yin)極裝置、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和(he)(he)供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術特(te)點如下(xia)(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材(cai)質，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子和(he)(he)硫化物的(de)應力腐蝕)等特(te)性，使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命能(neng)夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極板(ban)的(de)通孔(kong)率達到98%以上，其幾乎全(quan)通透(tou)的(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)運行阻力，并且和(he)(he)普通的(de)陽(yang)極板(ban)相比，相同體積下(xia)(xia)新型(xing)陽(yang)極板(ban)具有(you)的集塵(chen)(chen)面積，相(xiang)當(dang)于(yu)普通(tong)陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系統(tong)(tong)采用旋轉電(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)下(xia)部設(she)立(li)獨(du)立(li)的清(qing)洗室，由(you)高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)內(nei)部向外沖(chong)洗網板，清(qing)洗網板后的污水通(tong)過排水泵和排污管道(dao)送入脫(tuo)硫塔補(bu)水。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓(ya)差(cha)監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水循(xun)環(huan)系統(tong)(tong)，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)的問題如下(xia)：1)由(you)于(yu)接觸煙(yan)氣(qi)的部件全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高(gao)(gao)。