南充濕式電除塵器

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(sui)著(zhu)我國(guo)經濟(ji)的高(gao)速發展(zhan)，火電裝機容(rong)量(liang)仍(reng)在不斷增長(chang)。按中電聯《電力行(xing)業節能環保信(xin)息(xi)》推算，2015年，我國(guo)新增火電裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量將達到12.2億(yi)(yi)kW，新(xin)增裝機(ji)容(rong)量約為3億(yi)(yi)kW。火電(dian)廠的快速發展導致了大氣環(huan)境(jing)的污染并引發了公共環(huan)境(jing)及健康危(wei)機(ji)，

雖(sui)然采取一(yi)系列(lie)政策，大(da)力推動煤(mei)炭清(qing)潔(jie)利用與(yu)發展清潔能源，但(dan)由于我國(guo)燃煤(mei)發電(dian)的(de)基數較大(da)，火(huo)電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污染物的(de)主(zhu)要排(pai)(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要措施就(jiu)是(shi)制定和實(shi)施更(geng)加嚴(yan)格的(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器作為(wei)(wei)燃煤電廠污染物控制的(de)精處理技(ji)術(shu)設備(bei)，其處理對象為(wei)(wei)含(han)大(da)量(liang)游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)(you)害氣體，并可有(you)(you)效控制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可靠(kao)性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)效果等(deng)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(zai)(zai)目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)(ji)術中(zhong)(zhong)，主要差別在(zai)(zai)于陽(yang)極板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術。根(gen)據(ju)陽(yang)極材質的(de)不同(tong)，主要分(fen)為不銹鋼濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器、導電玻璃(li)鋼電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器、柔性電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)膜的(de)形(xing)成原理)不同(tong)，分(fen)為水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術和水(shui)(shui)膜沖(chong)洗清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術，前者為間斷噴淋，靠煙氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極表面(mian)(mian)自凝結實現在(zai)(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰，后者為通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極表面(mian)(mian)形(xing)成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器20世(shi)紀90年代，為應(ying)對地(di)方(fang)環(huan)保法規提出的對煙(yan)塵(chen)(chen)排放控制的要求，日本(ben)三菱公司研發并建成濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器，用于燃(ran)煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提(ti)出控制要求，在燃(ran)煤(mei)電(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。目前(qian)我國(guo)通過引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)大(da)多采用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)流沿水平(ping)方向進出，煙氣(qi)流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)流帶出粉塵(chen)(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)效率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平(ping)行于氣(qi)流方向布置，金(jin)屬極(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通過懸掛梁固(gu)定于殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)(shi)結構，通過吊桿吊掛在殼體中。這種(zhong)安裝(zhuang)方式(shi)(shi)(shi)由于陰(yin)陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距(ju)有(you)保證，故電(dian)場穩定性(xing)好(hao)，運行電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統(tong)出現故障(zhang)時，可以在較(jiao)高的(de)煙氣(qi)溫度(du)下運行。

(2)金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)板一般高度(du)在8～10m左右，要形(xing)成均(jun)勻的(de)水(shui)膜(mo)(mo)對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)設(she)計(ji)、制造、安裝(zhuang)及維(wei)護(hu)有嚴(yan)格(ge)的(de)要求(qiu)，更換(huan)時難度(du)較大。2)極(ji)板材(cai)質多采(cai)用316L，需(xu)要通過水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)以防(fang)腐蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)出現(xian)失(shi)效，造成極(ji)板腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)采(cai)用在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋工藝，需(xu)要設(she)置專門的(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循環(huan)使用，這種清(qing)灰方式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)耗、電耗、堿(jian)的(de)消耗較大，對(dui)(dui)噴嘴(zui)性能(neng)要求(qiu)更高。根據各(ge)企業(ye)發布的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，金屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐(tang)黃(huang)島電廠670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機組(zu)等都采(cai)用了(le)金屬極(ji)板濕(shi)式(shi)電除(chu)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(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特(te)點如(ru)(ru)(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量輕、比強(qiang)度高、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性。2)收塵(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體(ti)模(mo)塊化，有(you)(you)利于保證(zheng)安裝(zhuang)(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)(xia)來的(de)液滴在沉淀極表(biao)面形成(cheng)液膜，由(you)(you)于玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強(qiang)的(de)疏水(shui)(shui)性，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對(dui)沉淀極壁的(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)(liu)至下(xia)(xia)(xia)部(bu)集(ji)液槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉積，在沉淀極管上部(bu)設(she)置一(yi)層間(jian)斷噴淋(lin)裝(zhuang)(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)場(chang)，當需要進行間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動停掉其中一(yi)個(ge)電(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)場(chang)降壓運行，沖(chong)洗結束后(hou)開啟(qi)該電(dian)場(chang)。由(you)(you)于耗水(shui)(shui)量較小，集(ji)液槽中的(de)收集(ji)液可返(fan)回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)問題如(ru)(ru)(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在高溫(wen)下(xia)(xia)(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高時(shi)對(dui)陽(yang)極板壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與產(chan)品(pin)的(de)質量及(ji)制作(zuo)產(chan)品(pin)所(suo)用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料(liao)性能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如(ru)(ru)(ru)果出現部(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要整(zheng)個(ge)模(mo)塊更(geng)換，將(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)和難度。根據(ju)各企(qi)業發布的(de)環境監測報(bao)告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式(shi)電除塵器20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州立大學(xue)提出了(le)柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)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，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵(chen)器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完(wan)成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)優(you)良的柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形(xing)(xing)成水(shui)膜，并(bing)靠重力(li)自流向下(xia)與煙氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織物材料作為收塵極布(bu)置成方形(xing)(xing)孔(kong)道(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電除塵器的技術特點如(ru)下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成均(jun)勻水膜，利(li)用從煙氣中(zhong)收(shou)集的(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于(yu)(yu)后期(qi)的(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器存(cun)在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙氣溫度較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕，使(shi)用壽命(ming)6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)伸縮率較大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)張緊(jin)程度和浸水后發(fa)生的(de)伸縮都會影響(xiang)(xiang)實(shi)際的(de)極(ji)(ji)(ji)間(jian)距，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣流速較高，產生氣流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表明(ming)：粉塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有(you)限(xian)公司一(yi)期(qi)600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華能達公司自主研發的(de)具有自主知(zhi)識產權(quan)的(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與上述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不同(tong)(tong)，該(gai)結構(gou)布置(zhi)是(shi)將(jiang)收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣流方(fang)向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)與引風(feng)力(li)的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風(feng)力(li)與電(dian)場(chang)力(li)的(de)共同(tong)(tong)作(zuo)用(yong)下，在(zai)新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)上完成捕集(ji)。裝置(zhi)主要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特(te)點如下：1)與煙(yan)氣接(jie)觸部位全部采(cai)用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其(qi)對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)應力(li)腐蝕(shi))等(deng)特(te)性，使用(yong)壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)通(tong)(tong)孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全通(tong)(tong)透的(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻(zu)力(li)，并且(qie)和(he)普(pu)通(tong)(tong)的(de)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)體積下新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的(de)集塵面(mian)積，相(xiang)當于(yu)普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極設計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極下部(bu)(bu)(bu)設立獨立的(de)清(qing)洗室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極內(nei)部(bu)(bu)(bu)向外(wai)沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污(wu)水通過排水泵和排污(wu)管道送(song)入脫硫塔補水。在(zai)工程運(yun)行(xing)中，利用(yong)壓差監測，實(shi)現(xian)在(zai)線噴淋，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)問題如(ru)下：1)由(you)于(yu)接觸煙(yan)氣的(de)部(bu)(bu)(bu)件全(quan)部(bu)(bu)(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高。