隴南濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著我(wo)國經濟的高(gao)速(su)發(fa)展，火電(dian)(dian)(dian)裝機容量仍在不斷增(zeng)(zeng)長。按(an)中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力(li)行業(ye)節能(neng)環保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增(zeng)(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝機容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)(dian)力(li)規劃(hua)設計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機(ji)容(rong)量約為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致了(le)大氣(qi)環境的污染并引(yin)發了(le)公共環境及(ji)健康危機(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動(dong)煤炭清潔利(li)用與發展清潔(jie)能源，但(dan)由于我(wo)國燃煤發電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污染物(wu)的主要排(pai)放源之(zhi)一，而降低排(pai)放強度(du)的主要措(cuo)施(shi)就是(shi)制定和實施(shi)更加嚴(yan)格的排(pai)放標準。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)塵器(qi)作為燃煤電廠(chang)污染物(wu)控(kong)制的精處(chu)(chu)理技術(shu)設備，其處(chu)(chu)理對(dui)象為含大量游離水的飽和(he)濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并可(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電除(chu)塵器(qi)技術(shu)，并從(cong)性(xing)能、可(ke)靠(kao)性(xing)及(ji)除(chu)塵效果等方(fang)面進行(xing)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(mu)前的(de)(de)(de)濕除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材質的(de)(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質的(de)(de)(de)不同(tong)，主要分為(wei)(wei)不銹鋼濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電極(ji)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)(de)形成(cheng)原理)不同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷(duan)噴(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝結實現(xian)在(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器20世紀90年代(dai)，為應對地方環保法(fa)規提出(chu)的(de)(de)對煙塵排放控制的(de)(de)要求，日(ri)本三(san)菱公司研(yan)發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)(de)煙塵治理。

2006年，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目(mu)前我國通過(guo)引進技術(shu)并(bing)優(you)化設計，已掌握(wo)其核(he)心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)均(jun)平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布置，金屬極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)懸掛(gua)梁固定(ding)于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼(ke)體中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)(wen)度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式(shi)電除塵器(qi)存(cun)在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)般(ban)高度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)設計(ji)、制造(zao)、安裝及(ji)維護有嚴格的(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)(geng)換時難(nan)度較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)(yao)(yao)通過(guo)水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護以(yi)防腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護出現失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)(hui)方式(shi)采用在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)(yao)(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循環使用，這種清灰(hui)(hui)方式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)更(geng)(geng)高。根(gen)據(ju)各企業發布的(de)環境監測報告顯示(shi)，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃(huang)島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山(shan)電(dian)廠350MW機組(zu)等都采用了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(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)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如下：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有重量(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實現整體模塊化(hua)，有利于(yu)保證安裝精(jing)度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收集下來(lai)的(de)(de)液(ye)滴在沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表(biao)面形成(cheng)(cheng)液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至下部(bu)集液(ye)槽。4)為防(fang)止少量(liang)煙(yan)(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設(she)置一層間斷噴(pen)淋裝置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行間斷沖(chong)洗時(shi)，控制(zhi)系統自動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運(yun)行，沖(chong)洗結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收集液(ye)可返回(hui)脫(tuo)硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)問題(ti)如下：1)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在高(gao)溫(wen)下長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)時(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)板壽命(ming)有影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在10～15年左右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作(zuo)產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)有關。3)如果出現部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需要整個(ge)模塊更換，將大大增加維(wei)護(hu)費用(yong)(yong)和難度。根(gen)據各(ge)企(qi)業發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)(hao)、9號(hao)(hao)2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)(zu)、白(bai)楊河兩(liang)臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極濕式電除塵技術的概(gai)念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)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(shan)東大學(xue)和國(guo)電環保院共(gong)同研(yan)發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕(shi)式(shi)除塵器(qi)的研(yan)究工作，并(bing)于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機(ji)組(zu)中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物(wu)通過潤(run)濕使其導電，可(ke)以形(xing)成水膜，并(bing)靠重力自流(liu)向下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材料作為收塵極布(bu)置成方形(xing)孔道(dao)(立式布(bu)置)，煙(yan)氣沿(yan)孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電除塵器的(de)技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)有重量輕(qing)、防(fang)腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有利(li)于(yu)表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有利(li)于(yu)后期的(de)(de)(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣溫度較高時，對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有影(ying)響，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮率較大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進(jin)而(er)影(ying)響到電場的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣流速較高，產生氣流帶(dai)出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電益陽(yang)(yang)發電有限公司(si)300MW機組，國電滎陽(yang)(yang)煤電一體(ti)化有限公司(si)一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電極(ji)(ji)(ji)濕式靜電除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器是北京(jing)華能達公司(si)自主(zhu)研發的(de)具有自主(zhu)知識產(chan)權的(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。與上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)靜電除(chu)塵(chen)器結構(gou)(gou)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，該(gai)結構(gou)(gou)布(bu)置是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)板垂直(zhi)于氣流(liu)方向，使電場(chang)力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)方向在(zai)同(tong)(tong)一水(shui)平線上(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)顆(ke)粒(li)在(zai)引風力(li)(li)與電場(chang)力(li)(li)的(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新型陽(yang)極(ji)板上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼體、分布(bu)板、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系統、熱風系統和(he)供電電源等組(zu)成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部(bu)位全(quan)(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)材質(zhi)，具有強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤(you)其對氯離子和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)性(xing)，使用(yong)壽(shou)命能夠(gou)達到30年(nian)。2)新型陽(yang)極(ji)板的(de)通孔率達到98%以上(shang)(shang)，其幾(ji)乎全(quan)(quan)通透的(de)結構(gou)(gou)大大降低(di)了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并(bing)且(qie)和(he)普通的(de)陽(yang)極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體積下(xia)(xia)新型陽(yang)極(ji)板具有的(de)集塵面積，相當于普(pu)通陽(yang)極(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)設計，在旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)下部(bu)(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)室(shi)，由高(gao)壓(ya)噴嘴在旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后(hou)的(de)污水(shui)(shui)(shui)通過(guo)排水(shui)(shui)(shui)泵和(he)排污管道送入脫硫(liu)塔補水(shui)(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓(ya)差監測(ce)，實現在線(xian)噴淋(lin)，無(wu)水(shui)(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器存在的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)(bu)件(jian)全部(bu)(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本(ben)投入較(jiao)高(gao)。