梅州濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容量(liang)仍在不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保信息(xi)》推算(suan)，2015年，我(wo)國新增(zeng)火(huo)電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設(she)計總院(yuan)預測(ce)，到2020年，火(huo)(huo)電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火(huo)(huo)電廠的(de)快(kuai)速發(fa)展導致了大氣環境(jing)的(de)污染并(bing)引發(fa)了公共環境(jing)及健康危機，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利(li)用與發(fa)展清潔能源，但由于我國燃(ran)煤發(fa)電(dian)的(de)基數較大(da)，火電(dian)廠仍(reng)將是大(da)氣污(wu)染(ran)物的(de)主要(yao)排放(fang)源之一(yi)，而降低排放(fang)強度(du)的(de)主要(yao)措施就(jiu)是制(zhi)定和實(shi)施更加嚴格的(de)排放(fang)標(biao)準。

同時(shi)濕式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為(wei)燃煤(mei)電廠污染物(wu)控(kong)制的(de)精處理技(ji)術(shu)設(she)備，其處理對象為(wei)含大量游離水的(de)飽和(he)濕煙(yan)氣，主要(yao)去除(chu)(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害氣體(ti)，并可有效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)，并從性(xing)能(neng)、可靠(kao)性(xing)及除(chu)(chu)(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。在目(mu)前(qian)的(de)濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)術中，主要(yao)差別在于陽(yang)極(ji)板材(cai)質(zhi)的(de)選取(qu)及清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術。根(gen)據陽(yang)極(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不同，主要(yao)分為不銹鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(即水膜(mo)(mo)(mo)的(de)形成(cheng)原理)不同，分為水膜(mo)(mo)(mo)自清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術和水膜(mo)(mo)(mo)沖洗清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術，前(qian)者為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)水汽在陽(yang)極(ji)表面自凝結實(shi)現在線清灰(hui)(hui)(hui)，后者為通過噴(pen)淋水在陽(yang)極(ji)表面形成(cheng)水膜(mo)(mo)(mo)清灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)20世紀90年(nian)代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙(yan)塵排放(fang)控制的要(yao)求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙(yan)塵治(zhi)理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控(kong)制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器。目(mu)前我國(guo)通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)術(shu)(shu)并(bing)優化設計，已掌(zhang)握其(qi)核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器的技(ji)術(shu)(shu)特點如(ru)下：1)大多采用臥(wo)式(shi)(shi)(shi)布置，氣流沿水平(ping)方向(xiang)進(jin)出(chu)(chu)，煙(yan)氣流速較(jiao)低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣流帶出(chu)(chu)粉(fen)塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫(tuo)(tuo)除效率。2)陰陽(yang)(yang)極(ji)均(jun)平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣流方向(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板采用懸(xuan)掛方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框(kuang)架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這(zhe)種安(an)裝方式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定性(xing)好，運(yun)(yun)行(xing)(xing)電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)(tuo)硫系(xi)統出(chu)(chu)現故障時，可以在(zai)較(jiao)高的煙(yan)氣溫(wen)度(du)下運(yun)(yun)行(xing)(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕(shi)式電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)一(yi)(yi)般(ban)高度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形(xing)成均勻(yun)的水(shui)膜對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的設計、制造、安裝及(ji)維護有(you)嚴(yan)格的要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜保(bao)護以防腐蝕(shi)，一(yi)(yi)旦水(shui)膜保(bao)護出現失效(xiao)，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率。3)清灰(hui)方式采(cai)用在線單線連續噴(pen)(pen)(pen)淋工藝，需要(yao)(yao)設置專門的水(shui)處理系統，噴(pen)(pen)(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循(xun)環使(shi)用，這種(zhong)清灰(hui)方式對(dui)于水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿(jian)的消耗(hao)(hao)較(jiao)大，對(dui)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)性能要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高。根據各企業(ye)發布(bu)的環境監測報告(gao)顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組、大唐黃(huang)島電(dian)廠670MW機組、神華(hua)國(guo)華(hua)舟(zhou)山(shan)電(dian)廠350MW機組等都采(cai)用了金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重量(liang)(liang)輕、比強(qiang)度(du)(du)高、耐(nai)腐蝕等特(te)性。2)收塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采用(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)利于保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形(xing)成液膜，由于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下(xia)部集液槽。4)為(wei)防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)部設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)(xu)要進行間(jian)斷沖(chong)(chong)洗時(shi)(shi)，控制系統(tong)自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖(chong)(chong)洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集液槽中的(de)(de)(de)收集液可返回脫硫塔(ta)內循環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣流速(su)后，影(ying)響(xiang)(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高溫(wen)(wen)下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣溫(wen)(wen)度(du)(du)較高時(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)(ji)板壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右，與(yu)產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及制作產品(pin)(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)有(you)關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)(xu)要整(zheng)個模塊更換(huan)，將大大增(zeng)加維護費用(yong)和難(nan)度(du)(du)。根據各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)(de)環境監(jian)測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河(he)兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)等都采用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大(da)學提出(chu)了柔性電極濕(shi)式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研(yan)究制(zhi)作(zuo)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(you)山東大學和國電(dian)環保院共同研發，開始了(le)柔性絕(jue)緣疏水纖(xian)維織物用于濕式(shi)除塵器的研究工作(zuo)，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織物通過潤濕(shi)使(shi)其導(dao)電，可以(yi)形成水膜，并靠重(zhong)力自流向下(xia)與(yu)煙氣(qi)分離，柔(rou)性織物材(cai)料作為收塵極(ji)布置(zhi)成方(fang)形孔道(dao)(立(li)式(shi)布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)的技(ji)術特點如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性陽有重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有利(li)(li)于表(biao)(biao)面(mian)形成均勻水(shui)(shui)膜(mo)，利(li)(li)用(yong)從煙(yan)(yan)氣中收集的(de)(de)酸(suan)液(ye)帶(dai)出灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽極(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有利(li)(li)于后(hou)期的(de)(de)維(wei)(wei)護(hu)和(he)(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)不耐高溫，煙(yan)(yan)氣溫度較(jiao)高時，對陽極(ji)壽(shou)命有影響，嚴重時可能(neng)燒(shao)蝕(shi)，使(shi)用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較(jiao)大，陽極(ji)布(bu)的(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度和(he)(he)浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影響實(shi)際的(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常(chang)運行。3)煙(yan)(yan)氣流速較(jiao)高，產生氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)(biao)明：粉塵去除(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)(dian)有限公司(si)300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有限公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華能達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)(de)具有自主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上述濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不(bu)(bu)同(tong)，該(gai)結構(gou)布置(zhi)是(shi)將(jiang)收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)垂(chui)直于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)(dian)場力與(yu)(yu)引風力的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)引風力與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋(lin)系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣(qi)(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼材質，具有強度(du)高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕)等特(te)(te)性，使用(yong)壽(shou)命能夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新(xin)(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上，其(qi)幾乎全通(tong)透(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)(jing)流(liu)式濕(shi)式除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運行阻力，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)體積(ji)下新(xin)(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)具有的(de)集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于(yu)普(pu)通陽(yang)極板的(de)20倍。3)陽(yang)極系統采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極下部設立獨(du)立的(de)清(qing)洗(xi)室(shi)，由高壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極內部向外沖(chong)洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后的(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道(dao)送入脫硫(liu)塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運(yun)行中，利(li)用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下：1)由于(yu)接觸煙(yan)氣的(de)部件全部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前(qian)期成本投入較(jiao)高。