龍巖濕式電除塵器

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(ji)，隨著我國經濟的(de)高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節(jie)能環(huan)保信息(xi)》推算(suan)，2015年，我國新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機容量約(yue)0.51億kW。根據(ju)電(dian)力(li)規劃(hua)設(she)計總(zong)院預測，到2020年，火電裝機容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為3億kW。火電廠的快速發展導致了大氣(qi)環境的污染(ran)并引發了公共(gong)環境及健康(kang)危機，

雖然采取(qu)一系列(lie)政策，大力推動煤(mei)炭清潔(jie)利(li)用與(yu)發(fa)展(zhan)清(qing)潔能(neng)源(yuan)，但由(you)于我國燃煤發(fa)電的基(ji)數較(jiao)大，火電廠(chang)仍將(jiang)是大氣污(wu)染物的主(zhu)要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而(er)降低排(pai)放強度(du)的主(zhu)要(yao)措(cuo)施就是制定(ding)和(he)實施更(geng)加(jia)嚴(yan)格的排(pai)放標準。

同時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)作為燃煤電(dian)廠污染物控制的(de)精(jing)處理技術設備，其處理對(dui)象為含大(da)量游離水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主(zhu)要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣(qi)體，并可有效控制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)技術，并從(cong)性能、可靠性及除塵效果等方面進行比較。

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(zai)(zai)目(mu)前的(de)濕除技術(shu)(shu)(shu)中，主要差別在(zai)(zai)于(yu)陽(yang)極板材(cai)(cai)質的(de)選取(qu)及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)(shu)。根據(ju)(ju)陽(yang)極材(cai)(cai)質的(de)不(bu)同，主要分(fen)為不(bu)銹鋼濕式電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器;根據(ju)(ju)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分(fen)為水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)(shu)和(he)水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(shu)(shu)，前者為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極表面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為通(tong)過(guo)噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極表面(mian)形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬(shu)電極濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應(ying)對地方環保法規提(ti)出的(de)對煙塵(chen)排(pai)放控(kong)制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤(mei)電廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出控(kong)(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我(wo)國通過(guo)引進(jin)技(ji)術并(bing)優(you)化設計，已(yi)掌(zhang)握其核(he)心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如(ru)下：1)大多采用(yong)臥式布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向(xiang)(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較低(di)(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)(kong)制(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)均平(ping)行于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)板通過(guo)懸掛(gua)梁固定(ding)于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架(jia)式結構，通過(guo)吊(diao)(diao)桿吊(diao)(diao)掛(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)式由于(yu)陰陽(yang)極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定(ding)性好，運(yun)行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出現(xian)故障時，可以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高(gao)(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)設(she)(she)計、制造、安裝及維(wei)護有(you)嚴(yan)格的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采用(yong)316L，需(xu)(xu)要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)(shui)膜保護以防(fang)腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜保護出現失(shi)效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰方式(shi)(shi)采用(yong)在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋(lin)(lin)工藝，需(xu)(xu)要(yao)設(she)(she)置(zhi)專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理系統，噴淋(lin)(lin)水(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循環使用(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高(gao)(gao)。根(gen)據各企(qi)業(ye)發布的(de)(de)(de)環境監(jian)測(ce)報告顯示，金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華國華舟(zhou)山電(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采用(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(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(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)工廠成型(xing)，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)利于保證安裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時，收集下來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)很(hen)強(qiang)的(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉淀(dian)極(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)力自流(liu)至下部(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉積(ji)，在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)管上(shang)部(bu)設置(zhi)一層間斷噴淋(lin)裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間斷沖洗時，控制(zhi)系統自動停(ting)掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行，沖洗結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中的(de)收集液(ye)(ye)可返回(hui)脫硫塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫下長期(qi)使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時對陽極(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)影響，嚴重(zhong)時可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品(pin)的(de)質量(liang)及制(zhi)作(zuo)產品(pin)所用(yong)的(de)樹脂等原材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)有(you)關(guan)。3)如果出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要整(zheng)個模塊更換，將(jiang)(jiang)大(da)大(da)增(zeng)加維(wei)護費用(yong)和難度(du)。根據各企業發(fa)布的(de)環境(jing)監測報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海石洞(dong)口300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立(li)大學提出(chu)了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥(hai)俄(e)(e)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(huan)保院共同研發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器的研究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業(ye)化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關資(zi)料顯(xian)示，耐腐蝕性優(you)良的(de)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物通過潤濕使(shi)其導(dao)電，可以形成水(shui)膜，并靠重(zhong)力自(zi)流向下與煙(yan)氣分離(li)，柔(rou)性織物材料作為收塵(chen)極布置成方形孔(kong)道(dao)(dao)(立式布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道(dao)(dao)流過。(1)柔(rou)性濕式電除塵(chen)器的(de)技術特點如下：1)柔(rou)性陽(yang)有(you)重(zhong)(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維本身的(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利于(yu)表(biao)面形(xing)成(cheng)均勻(yun)水膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)酸(suan)液帶出灰，實現自清灰，沖洗(xi)水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利于(yu)后期的(de)維護(hu)和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電除(chu)塵器存在的(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)(zhong)時(shi)可能燒(shao)蝕，使(shi)用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)張(zhang)緊程度(du)和浸水后發(fa)(fa)生的(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響(xiang)實際的(de)極(ji)間距(ju)，進而影(ying)響(xiang)到電場的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產(chan)生氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表(biao)明(ming)：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電益陽(yang)(yang)發(fa)(fa)電有(you)限(xian)公司(si)300MW機組(zu)，國電滎(ying)陽(yang)(yang)煤電一(yi)體化有(you)限(xian)公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電極(ji)濕式靜(jing)電除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是北(bei)京華(hua)能(neng)達公司自主(zhu)研發的(de)具有(you)自主(zhu)知識產權的(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。與上(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結構(gou)(gou)不(bu)同(tong)，該結構(gou)(gou)布置是將收塵(chen)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)場(chang)力與引風(feng)力的(de)方向(xiang)在(zai)(zai)同(tong)一(yi)水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)顆(ke)粒(li)在(zai)(zai)引風(feng)力與電(dian)場(chang)力的(de)共(gong)同(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)(zai)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主(zhu)要由殼(ke)體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、噴(pen)淋系(xi)(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)(xi)統(tong)和供(gong)電(dian)電(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)與煙氣(qi)接觸(chu)部(bu)位全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材(cai)質(zhi)，具有(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤其對氯(lv)離(li)子(zi)和硫化物的(de)應力腐(fu)蝕)等特性(xing)，使用(yong)(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)結構(gou)(gou)大大降低(di)了徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)運行阻(zu)力，并且(qie)和普通的(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于普通陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下部設(she)立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內(nei)部向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后(hou)的(de)(de)污(wu)水通過排水泵(beng)和排污(wu)管道送入脫硫塔(ta)補水。在(zai)(zai)工程運(yun)行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無(wu)水循環系統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高。