南昌濕式電除塵器

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、引言進入新世(shi)紀，隨著我(wo)(wo)國經(jing)濟的高速發展，火電裝(zhuang)機容(rong)量仍(reng)在(zai)不(bu)斷增長。按中電聯《電力(li)行(xing)業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我(wo)(wo)國新增火電裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電力(li)規(gui)劃設計總院預測，到(dao)2020年，火電裝機容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量約為3億(yi)kW。火電廠(chang)的快速發展(zhan)導(dao)致了(le)大氣環(huan)境的污染并引發了(le)公(gong)共環(huan)境及健康危機，

雖然采(cai)取(qu)一系列政策，大力推動(dong)煤(mei)炭清潔利(li)用(yong)與(yu)發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃煤發電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠仍將是大氣(qi)污染物(wu)的(de)主要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的(de)主要措(cuo)施(shi)就是制定和(he)實施(shi)更加嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)作為燃煤(mei)電廠污染物控制的(de)精處(chu)理(li)技(ji)術設(she)備，其(qi)處(chu)理(li)對象為含大(da)量游離(li)水的(de)飽(bao)和(he)濕(shi)煙氣，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)排放(fang)，本(ben)文介(jie)紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)技(ji)術，并從性能、可靠性及除(chu)(chu)塵效果等方面進行比較(jiao)。

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。在目前(qian)的(de)(de)濕除(chu)技術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在于(yu)陽(yang)極板材質的(de)(de)選取(qu)及清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極材質的(de)(de)不(bu)(bu)同，主(zhu)要(yao)分(fen)為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、導(dao)電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi);根據清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)(bu)同，分(fen)為水(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)膜沖洗(xi)清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)，前(qian)者為間斷噴淋(lin)(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)汽在陽(yang)極表面自(zi)凝結實現在線(xian)清(qing)灰(hui)(hui)，后者為通過噴淋(lin)(lin)水(shui)在陽(yang)極表面形成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器20世紀90年代，為應對地(di)方環保(bao)法規(gui)提出的(de)對煙塵排放控制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制(zhi)要求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)。目前(qian)我(wo)國通過引(yin)進技(ji)術(shu)并優化設(she)計(ji)，已掌握(wo)其(qi)核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)大(da)多采用(yong)臥式布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平方向進出，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較低(di)(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控(kong)制(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方式，極(ji)(ji)板(ban)通過懸掛梁固定于(yu)殼(ke)(ke)體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式結構，通過吊桿(gan)吊掛在殼(ke)(ke)體中。這種安裝方式由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)硫系統(tong)出現故障時，可以在較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下運行。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高度在(zai)8～10m左右，要形成均勻的水(shui)(shui)膜對陽極(ji)板(ban)的設(she)計、制造、安(an)裝(zhuang)及維護有嚴格的要求，更(geng)換時(shi)難度較大。2)極(ji)板(ban)材質多(duo)采(cai)用316L，需(xu)要通(tong)過水(shui)(shui)膜保(bao)護以防(fang)腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保(bao)護出現失效(xiao)，造成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚(shen)至喪失除塵(chen)效(xiao)率。3)清灰(hui)方式采(cai)用在(zai)線(xian)單(dan)線(xian)連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要設(she)置專門的水(shui)(shui)處(chu)理系(xi)統(tong)，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和(he)后循環(huan)使用，這種(zhong)清灰(hui)方式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消(xiao)耗(hao)較大，對噴(pen)嘴(zui)性能要求更(geng)高。根據各企業發布的環(huan)境(jing)監測(ce)報告顯示(shi)，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)廠350MW機組等都(dou)采(cai)用了金屬極(ji)板(ban)濕(shi)式電(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(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的技術特點(dian)如(ru)(ru)下：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)重量(liang)(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)(you)利于(yu)保(bao)證安裝精(jing)度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行(xing)時(shi)(shi)，收集下來的液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)很(hen)強的疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的粘接，靠重力(li)自流(liu)至下部(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為(wei)(wei)防(fang)止少量(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的沉(chen)積(ji)，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置(zhi)一(yi)層(ceng)間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為(wei)(wei)多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系(xi)統自動停掉其中一(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)(liang)較小(xiao)，集液(ye)(ye)槽中的收集液(ye)(ye)可返回脫硫塔內(nei)循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的問題(ti)如(ru)(ru)下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫下長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的使(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年(nian)左右(you)，與產(chan)品的質(zhi)量(liang)(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用(yong)(yong)的樹(shu)脂等(deng)(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)(ru)果出現(xian)部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)(ge)模塊更換，將(jiang)大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根據各企(qi)業發布(bu)的環(huan)境(jing)監測報告顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大學提出了柔性(xing)電極(ji)濕式電除(chu)塵技(ji)術的(de)概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立大學共同研究(jiu)制作(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，我國早由山東大學和國電環(huan)保院共同研(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏水纖維(wei)織物(wu)用于濕式除塵器的研(yan)究(jiu)工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機(ji)組(zu)中完成工(gong)業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性優良(liang)的(de)柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織物通過潤(run)濕(shi)使其(qi)導電，可以(yi)形(xing)成水(shui)膜(mo)，并靠(kao)重力自流向下與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)分離，柔性織物材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成方形(xing)孔(kong)(kong)道(立式布置(zhi))，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)沿孔(kong)(kong)道流過。(1)柔性濕(shi)式電除塵(chen)器的(de)技術特(te)點如下：1)柔性陽有(you)(you)(you)(you)重量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖(xian)維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)，有(you)(you)(you)(you)利(li)(li)于(yu)(yu)表(biao)面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)(li)用從煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖洗(xi)水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)極部件(jian)可組裝拆卸(xie)，有(you)(you)(you)(you)利(li)(li)于(yu)(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和更(geng)換。(2)柔性(xing)濕式電除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)(yang)極不耐(nai)高(gao)(gao)溫，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)(yang)極壽命有(you)(you)(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕(shi)，使用壽命6年左右(you)。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)極間距(ju)，進而影(ying)響(xiang)到電場(chang)的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除率低。性(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉(fen)塵去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電益陽(yang)(yang)(yang)發電有(you)(you)(you)(you)限公(gong)司300MW機組，國(guo)電滎(ying)陽(yang)(yang)(yang)煤電一體化有(you)(you)(you)(you)限公(gong)司一期(qi)600MW機組采用了柔性(xing)電極濕式靜電除塵技術。

3.4、徑(jing)流濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器徑(jing)流濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器是北京華(hua)能達(da)公司(si)自(zi)主研發(fa)的(de)(de)(de)具(ju)有(you)(you)自(zi)主知識產權(quan)的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵技術。與上(shang)述濕式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器結構(gou)不同，該結構(gou)布置(zhi)是將收塵陽(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流方(fang)(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)向在(zai)(zai)同一水平線上(shang)，粉塵顆粒在(zai)(zai)引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)共同作用下，在(zai)(zai)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼(ke)體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱(re)風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下：1)與煙氣接觸部位全(quan)(quan)部采用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)(you)強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性，使用壽命(ming)能夠達(da)到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)，其幾乎全(quan)(quan)通透的(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低(di)了(le)徑(jing)流式濕式除(chu)(chu)塵器的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并(bing)且和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)相比，相同體(ti)積下新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)集塵面積，相(xiang)當于普通(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統采用旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)下(xia)(xia)部(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋轉電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)后(hou)的(de)污水(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)泵(beng)和(he)排(pai)污管(guan)道(dao)送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程(cheng)運行中，利用壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)循環(huan)系統，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期(qi)成本投(tou)入(ru)較高。