呂梁濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀，隨(sui)著(zhu)我國經濟的高速發展，火電(dian)裝機容量(liang)仍在(zai)不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我國新(xin)增火電(dian)裝機容量(liang)約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力(li)規劃設計(ji)總院預測(ce)，到2020年，火電裝機容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為3億kW。火電廠(chang)的快速發(fa)展導致了(le)大(da)氣環境的污染并引(yin)發(fa)了(le)公共環境及健康危機，

雖然采(cai)取一系(xi)列政策，大力推動煤(mei)炭清(qing)潔利用與發展清(qing)潔(jie)能源，但由于我(wo)國燃(ran)煤(mei)發電的基(ji)數較大，火電廠仍(reng)將是大氣污染物的主(zhu)要排放(fang)源之一，而(er)降低排放(fang)強度的主(zhu)要措施就是制定和實施更加嚴格的排放(fang)標(biao)準。

同時濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器作為燃(ran)煤電廠污(wu)染物(wu)控制的精處理技(ji)(ji)術(shu)設備(bei)，其處理對象為含大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主(zhu)要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可有效(xiao)(xiao)控制PM2.5的排放，本文介(jie)紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器技(ji)(ji)術(shu)，并從性能、可靠性及(ji)除(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)果等方面(mian)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(qian)的濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別在于陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)材質的選取及(ji)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根(gen)(gen)據(ju)(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材質的不同(tong)，主(zhu)要分為不銹鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi);根(gen)(gen)據(ju)(ju)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的形(xing)成原理)不同(tong)，分為水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者為間(jian)斷噴(pen)淋，靠(kao)煙氣中的水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)(ji)表面自凝結(jie)實現(xian)在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為通(tong)過(guo)噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器20世紀90年(nian)代，為應對地方環保法規提(ti)出的(de)對煙塵(chen)(chen)(chen)排(pai)放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公司研發并建成濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)(zai)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)安(an)裝濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)過引進技術(shu)并優化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)技術(shu)特(te)點(dian)如下：1)大多采用臥式(shi)布置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平(ping)方向進出，煙(yan)氣流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有效(xiao)(xiao)控制氣流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除效(xiao)(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣流(liu)(liu)方向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板采用懸掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)板通(tong)過懸掛(gua)(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框架式(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體中。這(zhe)種安(an)裝方式(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間(jian)距有保(bao)證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)(xing)電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)的(de)煙(yan)氣溫(wen)度(du)下運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器存(cun)在的(de)問題如下：

1)陽極板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)(gao)度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成均(jun)勻的(de)(de)(de)水膜(mo)對陽極板(ban)(ban)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)、制(zhi)造(zao)(zao)、安裝(zhuang)及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)(de)(de)要(yao)求，更(geng)換時(shi)難度較(jiao)大(da)。2)極板(ban)(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)通過水膜(mo)保護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水膜(mo)保護出現失效，造(zao)(zao)成極板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除塵(chen)效率。3)清灰(hui)方式(shi)采(cai)用在線單(dan)線連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)設(she)置(zhi)專門(men)的(de)(de)(de)水處理系統，噴(pen)淋水經NaOH水溶液中(zhong)和后循環使用，這種清灰(hui)方式(shi)對于水耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿(jian)的(de)(de)(de)消耗較(jiao)大(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高(gao)(gao)。根據(ju)各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)(de)環境(jing)監測報告顯(xian)示，金屬電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大(da)唐黃(huang)島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)670MW機(ji)(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山(shan)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)(chang)350MW機(ji)(ji)組等都采(cai)用了(le)金屬極板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(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)導電玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如(ru)(ru)下(xia)：1)導電玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有重量輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件(jian)采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體(ti)模塊化，有利于保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收集下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉淀極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由于玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力(li)自(zi)流(liu)至下(xia)部集液(ye)槽。4)為防止少量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極(ji)管(guan)上(shang)部設置(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電場(chang)(chang)(chang)，當需要(yao)進(jin)行間斷沖(chong)(chong)洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停掉其中(zhong)一個電場(chang)(chang)(chang)或(huo)將電場(chang)(chang)(chang)降壓(ya)運行，沖(chong)(chong)洗(xi)結束后開啟該(gai)電場(chang)(chang)(chang)。由于耗水量較(jiao)小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)收集液(ye)可返(fan)回(hui)脫硫塔內循環(huan)使用(yong)。(2)導電玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下(xia)長期使用(yong)，煙氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)板壽(shou)命有影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產品的(de)(de)(de)(de)(de)質量及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)(ru)果出(chu)現部分(fen)導電玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整(zheng)個模塊更(geng)換，將大(da)大(da)增(zeng)加維護費用(yong)和難度(du)(du)。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告顯(xian)示(shi)，導電玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了導電玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大學(xue)提出了柔性(xing)電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)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，我國早由山東大學和國(guo)電環(huan)保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物用于(yu)(yu)濕式除(chu)塵器的研(yan)究工作，并于(yu)(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業(ye)化(hua)應用。官(guan)網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維織物通過潤濕(shi)使其導(dao)電，可(ke)以形成(cheng)水(shui)膜，并靠重(zhong)力自流向(xiang)下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物材料作為收(shou)塵極布置成(cheng)方(fang)形孔(kong)道(dao)(立式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)的技術特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)有重(zhong)量輕(qing)、防(fang)腐性(xing)能(neng)(neng)(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)結構(gou)特性(xing)，有利(li)于表面形成均(jun)勻水(shui)(shui)膜(mo)，利(li)用(yong)從(cong)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可組裝拆(chai)卸，有利(li)于后期的(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)(ming)有影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)(neng)燒蝕，使用(yong)壽命(ming)(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)伸縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度(du)和浸水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)場的(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率低(di)。性(xing)能(neng)(neng)(neng)結果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有限公(gong)司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體化有限公(gong)司(si)一期600MW機組采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器徑流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器是北(bei)京華(hua)能(neng)達公(gong)司(si)自主研發的(de)(de)具(ju)有(you)(you)自主知(zhi)識(shi)產權的(de)(de)除塵(chen)技術。與上述濕(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)除塵(chen)器結(jie)構(gou)不(bu)同，該結(jie)構(gou)布置(zhi)(zhi)是將收(shou)塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流方向，使(shi)電(dian)(dian)場力與引風(feng)(feng)力的(de)(de)方向在同一水平線(xian)上，粉塵(chen)顆(ke)粒在引風(feng)(feng)力與電(dian)(dian)場力的(de)(de)共同作用下，在新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風(feng)(feng)系(xi)統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)與煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)材(cai)質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力腐蝕)等特性，使(shi)用壽命能(neng)夠(gou)達到30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上，其(qi)幾乎(hu)全(quan)通(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑流式濕(shi)(shi)式除塵(chen)器的(de)(de)運行阻力，并(bing)且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)積下新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)集塵面積(ji)，相當(dang)于(yu)普通陽極(ji)板的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設(she)計(ji)，在旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部設(she)立獨立的(de)清洗室，由高壓噴嘴在旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部向外(wai)沖(chong)洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程運行(xing)中，利用(yong)壓差監測，實現(xian)在線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)存在的(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)由于(yu)接(jie)觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前(qian)期(qi)成本投入(ru)較(jiao)高。