瀘州濕式電除塵器

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(yan)進入新世(shi)紀，隨著我國經濟的高速發展，火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按(an)中電聯《電力行業節能環(huan)保(bao)信息》推(tui)算(suan)，2015年(nian)，我國新增(zeng)火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約(yue)0.51億(yi)kW。根據電力規(gui)劃(hua)設計總院(yuan)預測(ce)，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)(liang)將達(da)到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機(ji)容量(liang)(liang)約為3億kW。火電廠的快速發展導致了(le)大(da)氣環境(jing)的污染并引發了(le)公共環境(jing)及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取一系列政策，大(da)力推動(dong)煤炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源，但由于我國燃(ran)煤(mei)發(fa)電(dian)的(de)基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是大(da)氣污染物的(de)主要(yao)(yao)排放源之一，而降低(di)排放強度的(de)主要(yao)(yao)措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排放標(biao)準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)作(zuo)為燃煤電(dian)廠(chang)污染物控(kong)制(zhi)的(de)精處(chu)理(li)技(ji)術設備，其處(chu)理(li)對(dui)象為含大量游離水(shui)的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉(fen)塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣體，并可(ke)有效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)技(ji)術，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)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)目(mu)前(qian)的(de)濕除技(ji)術中，主(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)極板材質(zhi)的(de)選取及清灰(hui)技(ji)術。根據(ju)陽(yang)極材質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要分為(wei)不(bu)銹鋼濕式電除塵(chen)器(qi)、導電玻璃鋼電極濕式電除塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電極濕式電除塵(chen)器(qi);根據(ju)清灰(hui)技(ji)術(即水膜的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分為(wei)水膜自清灰(hui)技(ji)術和(he)水膜沖洗清灰(hui)技(ji)術，前(qian)者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠(kao)煙(yan)氣(qi)中的(de)水汽在(zai)陽(yang)極表面自凝結實(shi)現在(zai)線清灰(hui)，后(hou)者為(wei)通(tong)過噴淋(lin)水在(zai)陽(yang)極表面形成(cheng)水膜清灰(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀(ji)90年代，為應對地方環保法規提出的對煙塵(chen)排放控(kong)制的要求，日本三(san)菱公司研發并建成濕式電(dian)除塵(chen)器，用于(yu)燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。目(mu)前我國通過(guo)(guo)引進技術并優化設(she)計(ji)，已(yi)掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的技術特點如下：1)大(da)多采用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿(yan)水(shui)平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)氣流(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構，通過(guo)(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)(zai)殼體中。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出(chu)現故障(zhang)時，可以在(zai)(zai)較(jiao)高的煙(yan)氣溫度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬(shu)電極濕式電除塵(chen)器(qi)存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一(yi)般高度在8～10m左右，要形(xing)成均勻的(de)(de)水膜對陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)(hu)有嚴格的(de)(de)要求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板材質多采用316L，需要通過水膜保護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕，一(yi)旦水膜保護(hu)(hu)出(chu)現(xian)失(shi)效(xiao)，造(zao)成極(ji)(ji)板腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。3)清灰方(fang)式(shi)采用在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需要設置(zhi)專門的(de)(de)水處(chu)理系統(tong)，噴(pen)(pen)淋(lin)水經NaOH水溶液中和后循環使用，這(zhe)種清灰方(fang)式(shi)對于(yu)水耗、電耗、堿(jian)的(de)(de)消耗較大，對噴(pen)(pen)嘴(zui)性能要求更高。根據各企(qi)業發布的(de)(de)環境(jing)監測報告顯示(shi)，金屬電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃島(dao)電廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟山電廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采用了金屬極(ji)(ji)板濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的技術特點如下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特性。2)收塵極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現(xian)整體模塊化(hua)，有(you)利于(yu)(yu)保(bao)證(zheng)安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵器運行時(shi)，收集下來的液(ye)滴在(zai)沉淀極(ji)表面形(xing)成液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)很強的疏水(shui)性，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵和(he)石(shi)膏對沉淀極(ji)壁的粘接，靠重力自流(liu)(liu)至下部集液(ye)槽。4)為防(fang)止少量(liang)煙(yan)塵的沉積，在(zai)沉淀極(ji)管(guan)上部設置一層間斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行間斷(duan)沖洗時(shi)，控制系統(tong)自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束(shu)后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗(hao)水(shui)量(liang)較(jiao)小(xiao)，集液(ye)槽中的收集液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在(zai)的問題(ti)如下：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)塵性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫下長期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對陽(yang)極(ji)板壽命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的使用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右，與產品的質量(liang)及(ji)制作產品所(suo)用(yong)(yong)(yong)的樹脂等(deng)原材(cai)料性能(neng)(neng)有(you)關(guan)。3)如果出現(xian)部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模塊更(geng)換，將(jiang)(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根(gen)據各企業發布的環境監測(ce)報告(gao)顯示(shi)，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器粉(fen)(fen)塵去除(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞(dong)口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白(bai)楊河(he)兩臺300MW機(ji)組等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學(xue)提出了柔性電極濕式電除(chu)塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學共(gong)同研究制作出(chu)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(dong)大學和(he)國電環保院共(gong)同(tong)研(yan)發(fa)，開始了(le)柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物用于濕式除塵(chen)器的(de)研(yan)究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成(cheng)工業化應(ying)用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕使其(qi)導(dao)電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重力自(zi)流向(xiang)下與煙(yan)氣(qi)分離，柔性(xing)織(zhi)物材料(liao)作為收(shou)塵極布置成方形(xing)孔道(dao)(立(li)式(shi)布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維本身(shen)的(de)(de)(de)(de)結構特(te)(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于表面形成均勻水膜，利(li)用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實(shi)(shi)現(xian)自清灰，沖(chong)洗水量(liang)(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)利(li)于后期的(de)(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙(yan)氣溫度較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時可(ke)能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水后發生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會(hui)影響實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)氣流(liu)(liu)速較高，產生氣流(liu)(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公(gong)司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)限公(gong)司一(yi)期600MW機組采用了(le)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器是北京華能(neng)達公司自(zi)主研(yan)發的(de)(de)(de)具有自(zi)主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除塵(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)上述濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器結構不(bu)同(tong)，該(gai)結構布置是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)(yu)引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向在同(tong)一水平線(xian)上，粉塵(chen)顆(ke)粒在引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上完成(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、噴淋系統、熱(re)風(feng)(feng)系統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯(lv)離子和硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔率達到98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)(tong)透的(de)(de)(de)結構大大降低(di)了徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除塵(chen)器的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的集塵面積，相(xiang)當于普通陽極板(ban)的20倍。3)陽極系統采用旋(xuan)轉(zhuan)電極設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極下(xia)部設立獨立的清洗室，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極內部向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和(he)排污管道送入脫硫(liu)塔(ta)補水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中(zhong)，利用壓差監測，實現在(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流濕(shi)式(shi)電除塵器存在(zai)的問(wen)題如下(xia)：1)由于接觸(chu)煙氣(qi)的部件全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高。