南寧濕式電除塵器

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(ru)新(xin)世(shi)紀(ji)，隨著(zhu)我(wo)國(guo)經濟的高速(su)發展，火(huo)電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷(duan)增長。按中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力行業節能環保信(xin)息(xi)》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新(xin)增火(huo)電(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力規劃設計總院預(yu)測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機(ji)(ji)容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)容(rong)量約為3億kW。火(huo)電廠(chang)的快速發展導致了(le)大氣環(huan)境的污染并引(yin)發了(le)公共環(huan)境及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利(li)用(yong)與(yu)發展清潔能源(yuan)，但由(you)于我國燃煤發電的基數(shu)較大，火(huo)電廠仍(reng)將是大氣污染物的主要排放源(yuan)之(zhi)一，而(er)降低(di)排放強(qiang)度(du)的主要措施(shi)(shi)就是制定和實施(shi)(shi)更加嚴(yan)格的排放標準。

同(tong)時濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤(mei)電廠污染(ran)物控(kong)(kong)制(zhi)的(de)精處(chu)理技術設備(bei)，其處(chu)理對象為含大量游離(li)水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有(you)害氣(qi)體，并(bing)可(ke)(ke)有(you)效控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放(fang)，本文介(jie)紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從(cong)性(xing)能、可(ke)(ke)靠性(xing)及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)效果等(deng)方面進(jin)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(zai)目前(qian)的(de)濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主要(yao)差別在(zai)于(yu)陽(yang)(yang)極(ji)板材質的(de)選取及(ji)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據陽(yang)(yang)極(ji)材質的(de)不同(tong)，主要(yao)分(fen)為(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器;根(gen)據清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水(shui)膜的(de)形成原理)不同(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者為(wei)間(jian)斷噴淋(lin)，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表(biao)面自(zi)凝結實(shi)現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者為(wei)通(tong)過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表(biao)面形成水(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器性(xing)能對比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器20世紀90年代，為應(ying)對地方環保法規(gui)提出的對煙塵排放控制的要求，日(ri)本三菱(ling)公司研發(fa)并建成濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵治理。

2006年(nian)，專(zhuan)門針對PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。目前我國(guo)通(tong)過引進(jin)技術并優化設(she)計，已掌(zhang)握其核心技術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的技術特點如(ru)下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿水平(ping)方向進(jin)出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)(you)效控制氣流(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)效率。2)陰陽極均平(ping)行(xing)(xing)于氣流(liu)方向布置，金(jin)屬(shu)極板采(cai)用懸(xuan)掛(gua)方式(shi)(shi)，極板通(tong)過懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極采(cai)用框(kuang)架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安裝方式(shi)(shi)由于陰陽極不易變形，極間(jian)距(ju)有(you)(you)保證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統(tong)出現(xian)故(gu)障時，可以在(zai)較高的煙氣溫度下(xia)運行(xing)(xing)。

(2)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器存(cun)在的(de)問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一(yi)般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形(xing)成均勻(yun)的(de)(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設計、制(zhi)造(zao)、安裝及(ji)維護(hu)(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換(huan)時難度較大(da)。2)極(ji)板材(cai)質多采(cai)用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)出現(xian)失效(xiao)，造(zao)成極(ji)板腐蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪(sang)失除(chu)(chu)塵效(xiao)率。3)清灰(hui)方式(shi)采(cai)用在(zai)線單線連續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清灰(hui)方式(shi)對(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴(zui)性(xing)能(neng)要(yao)(yao)求更(geng)高(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興(xing)三(san)期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用了金屬極(ji)板濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器。

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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)性。2)收(shou)塵(chen)極組(zu)件(jian)采(cai)(cai)用工廠成(cheng)型，實現整體模塊化，有(you)(you)利(li)于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極表面形成(cheng)液膜，由于(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)疏水(shui)(shui)性，能有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極壁的(de)粘(zhan)接(jie)，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)部集液槽(cao)。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀極管上(shang)部設置一層間(jian)斷噴(pen)淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控(kong)制系統自動停掉(diao)其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗(hao)水(shui)(shui)量(liang)較(jiao)小，集液槽(cao)中的(de)收(shou)集液可返回(hui)脫(tuo)硫塔內循(xun)環使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流(liu)速后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)性能。2)一般(ban)FRP不能在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長期(qi)使(shi)用，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用壽命在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與(yu)產品的(de)質量(liang)及制作產品所用的(de)樹脂(zhi)等原(yuan)材(cai)料(liao)性能有(you)(you)關(guan)。3)如(ru)果(guo)出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模塊更換，將大大增加維(wei)護費用和難度(du)。根據各企業(ye)發布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙(meng)西(xi)300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)(cai)用了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電極濕式電除塵技術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和(he)俄亥俄州立大學共同研究(jiu)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(dong)大學和國電環(huan)保院(yuan)共同研發，開(kai)始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)用于濕式除塵器的研究工作(zuo)，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完(wan)成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖(xian)維織(zhi)物(wu)通(tong)過潤(run)濕使其導電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力(li)自流向(xiang)下與(yu)煙氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材料(liao)作(zuo)為(wei)收塵極布置(zhi)成方形孔(kong)道(立式布置(zhi))，煙氣沿孔(kong)道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除塵器的技術特(te)點如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕(qing)、防(fang)腐性能(neng)(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔性絕緣疏(shu)水纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特(te)性，有(you)(you)利(li)于表面形(xing)成均勻水膜，利(li)用(yong)從煙氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖(chong)洗水量小。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)于后(hou)期的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔性濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣溫度(du)(du)較高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔性纖維織物(wu)的(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度(du)(du)和浸(jin)水后(hou)發生的(de)(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運(yun)行(xing)。3)煙氣流(liu)速(su)較高(gao)，產生氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)(lv)低。性能(neng)(neng)結(jie)果(guo)表明(ming)：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有(you)(you)限公司一(yi)期600MW機組采(cai)用(yong)了柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華能(neng)達(da)公司自主(zhu)研發的(de)具(ju)有自主(zhu)知識(shi)產權的(de)除塵(chen)(chen)技術。與上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)(jie)構不(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)(jie)構布(bu)置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)垂直(zhi)于氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)與引風(feng)力(li)的(de)方向在同(tong)(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)場力(li)的(de)共(gong)同(tong)(tong)作(zuo)用下，在新型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如下：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采用2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤其(qi)對氯離(li)子和硫化物的(de)應力(li)腐蝕(shi))等特(te)性，使(shi)用壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)的(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)結(jie)(jie)構大大降(jiang)低了徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運(yun)行阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體積下新型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)(ban)具(ju)有的(de)集塵面積，相當(dang)于(yu)普通(tong)(tong)陽極板(ban)的(de)20倍。3)陽極系(xi)統采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極設計，在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極下(xia)部設立獨立的(de)清洗(xi)(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極內部向外沖洗(xi)(xi)網板(ban)，清洗(xi)(xi)網板(ban)后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通(tong)(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓(ya)差監測，實現(xian)在線噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循(xun)環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在的(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)部件(jian)全部采(cai)用2205雙相不銹鋼，前期(qi)成本(ben)投入(ru)較高。