南京濕式電除塵器

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(ji)，隨著我國經濟(ji)的高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量仍在(zai)不斷(duan)增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業(ye)節能環(huan)保信息》推(tui)算，2015年，我國新增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)力規劃(hua)設計總院(yuan)預測，到2020年，火電裝(zhuang)機容(rong)(rong)量將達(da)到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容(rong)(rong)量約為(wei)3億kW。火電廠(chang)的(de)快速發(fa)(fa)展導致了(le)大氣(qi)環境的(de)污染并引(yin)發(fa)(fa)了(le)公共(gong)環境及健康危機，

雖(sui)然采(cai)取(qu)一(yi)系列政策，大力推動煤炭清(qing)潔(jie)利用與(yu)發(fa)展清潔能(neng)源(yuan)，但由(you)于我國(guo)燃煤發(fa)電的基(ji)數較大，火電廠仍(reng)將是大氣污(wu)染物的主要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)放強度的主要(yao)措施(shi)就是制定和(he)實施(shi)更加嚴格的排(pai)放標準。

同時(shi)濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)(qi)作為(wei)燃(ran)煤電廠污染物控制(zhi)的精(jing)處理技術設(she)備，其處理對(dui)象為(wei)含大量(liang)游離水的飽和濕(shi)煙(yan)氣(qi)(qi)，主要去除粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣(qi)(qi)體，并(bing)可有效控制(zhi)PM2.5的排放(fang)，本文(wen)介紹(shao)4種濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)(qi)技術，并(bing)從性能、可靠性及除塵(chen)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(zai)目前的(de)(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)材質的(de)(de)不同(tong)，主要分(fen)為不銹(xiu)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器;根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜的(de)(de)形(xing)成原理)不同(tong)，分(fen)為水(shui)(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和(he)水(shui)(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝結實(shi)現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)為通(tong)過(guo)噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器性(xing)能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器20世紀90年代(dai)，為應對(dui)地方(fang)環(huan)保法(fa)規提(ti)出(chu)的(de)對(dui)煙塵排放控制(zhi)的(de)要(yao)求，日本三菱公司研發并(bing)建成(cheng)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器。目前我國通過引進技(ji)術并優化(hua)設計，已掌握(wo)其(qi)核心技(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器的技(ji)術特(te)點如下：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)結構，通過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝方(fang)式(shi)由于陰陽(yang)極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式(shi)電除塵器存在的(de)問題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一般高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)設計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換時難度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板材質多采用316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出(chu)現失效(xiao)，造成極(ji)(ji)板腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪失除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)(shi)采用在(zai)線(xian)單線(xian)連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需(xu)要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中(zhong)和后循環使用，這種清(qing)灰(hui)方式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴(pen)嘴(zui)性能(neng)要(yao)(yao)求更(geng)高。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙(zhe)江嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華國(guo)華舟山電(dian)廠350MW機組等都采用了金屬(shu)極(ji)(ji)板濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(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)玻璃鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如(ru)下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)具(ju)有重量(liang)(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行時，收集下來的(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液膜，由(you)于(yu)玻璃鋼(gang)具(ju)有很強(qiang)的(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔(ge)粉塵(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力自(zi)流至下部集液槽(cao)。4)為防止(zhi)少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部設置一層間斷噴(pen)淋(lin)裝置，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行間斷沖洗時，控制系(xi)統自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結束(shu)后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水量(liang)(liang)較小，集液槽(cao)中的(de)收集液可返回脫(tuo)硫(liu)塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)下長(chang)期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高時對(dui)陽極(ji)板壽命有影響，嚴重時可能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年(nian)左(zuo)右(you)，與產(chan)品的(de)質量(liang)(liang)及制作產(chan)品所(suo)用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果出現部分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更換(huan)，將大大增加維護費用(yong)和難度(du)。根(gen)據(ju)各企業發布的(de)環境(jing)監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵器(qi)20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學提出(chu)了(le)柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)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(da)學和(he)國電環保院共同研(yan)發，開(kai)始了柔性絕(jue)緣疏水纖維(wei)織物用于(yu)濕式除(chu)塵器的研(yan)究(jiu)工(gong)作，并于(yu)2012年(nian)在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組中完(wan)成工(gong)業(ye)化應(ying)用。官網：goyd.cn通過相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優良的(de)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通過潤濕使其導電(dian)，可以形(xing)成水膜(mo)，并靠重力自流向下與煙氣分離，柔性(xing)(xing)(xing)織物(wu)材料(liao)作(zuo)為收塵極布(bu)置成方形(xing)孔道(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿孔道(dao)流過。(1)柔性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除塵器的(de)技術特點如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于表面形(xing)成(cheng)均勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)中收(shou)集(ji)的(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實(shi)(shi)現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極部(bu)件(jian)可組裝拆卸，有(you)(you)利于后期(qi)的(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極不耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)(yang)(yang)極壽(shou)命(ming)有(you)(you)影響，嚴重時可能燒蝕，使用壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)極布的(de)(de)張緊程度(du)和浸(jin)水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影響實(shi)(shi)際的(de)(de)極間距，進而影響到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結果(guo)表明：粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(lv)(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)一期(qi)600MW機組采(cai)用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)是(shi)北京華能(neng)達公司(si)自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)塵技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)結構(gou)不(bu)同(tong)，該結構(gou)布置是(shi)將收塵陽極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)場力與(yu)引風(feng)力的(de)(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉塵顆粒(li)在引風(feng)力與(yu)電(dian)場力的(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)，在新型陽極(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼體、分布板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位(wei)全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離(li)子和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力腐蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新型陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)(de)結構(gou)大大降低了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)阻力，并且(qie)和(he)普通的(de)(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積(ji)下(xia)新型陽極(ji)板(ban)具有(you)的(de)集塵面(mian)積，相當于普通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系統采用(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極下部設立獨(du)立的(de)清洗(xi)(xi)室，由高(gao)壓噴(pen)(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極內部向外(wai)沖洗(xi)(xi)網板，清洗(xi)(xi)網板后的(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污(wu)管道送(song)入(ru)脫硫(liu)塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行(xing)中，利(li)用(yong)(yong)壓差(cha)監測(ce)，實現在(zai)線噴(pen)(pen)淋(lin)，無水(shui)循環系統，故(gu)耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕(shi)式電除塵器存在(zai)的(de)問題(ti)如下：1)由于接觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。