南平濕式電除塵器

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)新世紀，隨著我國經(jing)濟的高速發展，火電裝(zhuang)機(ji)容量仍(reng)在(zai)不斷增(zeng)長。按(an)中電聯《電力行業(ye)節能環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我國新增(zeng)火電裝(zhuang)機(ji)容量約(yue)0.51億kW。根據(ju)電力規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電(dian)(dian)裝機容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機容量約(yue)為3億(yi)kW。火電(dian)(dian)廠的快速發(fa)展導致了大氣環(huan)境的污染并引(yin)發(fa)了公共環(huan)境及健康危機，

雖然采取一(yi)系(xi)列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的基數較大(da)，火電廠(chang)仍將是(shi)大(da)氣污(wu)染物的主要排放(fang)(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)(fang)強度(du)的主要措施(shi)就是(shi)制定和實施(shi)更(geng)加嚴格的排放(fang)(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污染物控制(zhi)的精處(chu)理技(ji)術(shu)設(she)備，其處(chu)理對象為含大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴(di)和(he)有(you)(you)害氣體，并(bing)可(ke)有(you)(you)效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器技(ji)術(shu)，并(bing)從性(xing)能(neng)、可(ke)靠性(xing)及除塵(chen)效(xiao)果等方(fang)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(zai)(zai)目前的(de)濕除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)選(xuan)取及清灰技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)不同，主(zhu)要分為(wei)不銹鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器;根據清灰技(ji)術(shu)(即水膜(mo)的(de)形成(cheng)原理(li))不同，分為(wei)水膜(mo)自(zi)清灰技(ji)術(shu)和水膜(mo)沖洗清灰技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結實(shi)現(xian)在(zai)(zai)線清灰，后(hou)者為(wei)通過噴淋(lin)水在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)水膜(mo)清灰。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀(ji)90年代，為應對地(di)方(fang)環保(bao)法規提出(chu)的(de)(de)對煙塵(chen)(chen)排放控制的(de)(de)要求，日本(ben)三菱(ling)公(gong)司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)廠的(de)(de)煙塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)。目前我國通(tong)(tong)過(guo)引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平方(fang)向進出，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效(xiao)控制氣(qi)流(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均(jun)平行于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)板采用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框架式(shi)結(jie)構，通(tong)(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運行電(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出現故障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成均勻(yun)的(de)水(shui)(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)，更換時(shi)難度(du)較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)多采用(yong)316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效(xiao)，造成極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除塵(chen)效(xiao)率。3)清灰方式(shi)采用(yong)在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴(pen)淋(lin)工(gong)藝，需要(yao)設(she)置(zhi)專門(men)的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)中和后(hou)循環使(shi)用(yong)，這種清灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據(ju)各企(qi)業發布的(de)環境(jing)監測報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)廠670MW機組、神(shen)華國華舟山電(dian)廠350MW機組等(deng)都(dou)采用(yong)了(le)金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)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(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕、比強度(du)高、耐腐(fu)蝕等(deng)特(te)性。2)收塵(chen)(chen)極組件采(cai)用(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整體模(mo)塊化(hua)，有(you)(you)利于(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收集下(xia)來的(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極表面形成(cheng)液膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)很強的(de)疏(shu)水(shui)性，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)淀極壁的(de)粘(zhan)接，靠重力(li)自流至下(xia)部(bu)集液槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極管上部(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間斷(duan)沖(chong)(chong)洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖(chong)(chong)洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水(shui)量(liang)較(jiao)小，集液槽中的(de)收集液可返回脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)問(wen)題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高時(shi)(shi)對陽極板(ban)壽(shou)(shou)命(ming)(ming)有(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)(shou)命(ming)(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右，與產(chan)品的(de)質量(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)損(sun)壞，需要整個模(mo)塊更換，將大大增加(jia)維護(hu)費(fei)用(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)環境監測報告(gao)顯(xian)示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上海石洞口300MW機組、蒙(meng)西(xi)300MW機組、白楊河兩臺(tai)300MW機組等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除(chu)塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學共同研(yan)究制作(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(xue)和國電環保院共(gong)同研(yan)發，開(kai)始了(le)柔性絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕(shi)式除(chu)塵器的研(yan)究工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中(zhong)完成工(gong)業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關資料(liao)顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維織物通過潤濕(shi)使其導電，可(ke)以形(xing)(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流向下(xia)與(yu)煙氣分(fen)離，柔(rou)性(xing)(xing)(xing)織物材(cai)料(liao)作為收塵(chen)極布置成(cheng)方形(xing)(xing)孔道(dao)(立式(shi)布置)，煙氣沿(yan)孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)有(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維本身的(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶出灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極部件可(ke)組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于(yu)后(hou)期(qi)的(de)維護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不(bu)耐高溫，煙氣(qi)溫度較高時，對陽(yang)(yang)極壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)(yong)壽命(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮(suo)率較大，陽(yang)(yang)極布的(de)張緊程度和浸(jin)水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實(shi)際的(de)極間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公(gong)司(si)一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是北京(jing)華能(neng)達公司自主研發的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)(you)自主知識產權(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布(bu)(bu)置(zhi)是將收塵(chen)陽極(ji)板垂直(zhi)于氣流方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力與(yu)引(yin)風(feng)力的(de)(de)(de)(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽極(ji)板上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要(yao)由殼體(ti)(ti)、分布(bu)(bu)板、陽極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點如(ru)下(xia)(xia)：1)與(yu)煙(yan)氣接觸部(bu)位全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其對(dui)氯(lv)離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕)等特(te)性，使用(yong)壽(shou)命能(neng)夠達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)板的(de)(de)(de)(de)(de)通孔率達到(dao)98%以上(shang)(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構大大降低了(le)徑(jing)流式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運行阻力，并(bing)且(qie)和普通的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)板相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)體(ti)(ti)積下(xia)(xia)新(xin)型(xing)陽極(ji)板具(ju)有(you)(you)的(de)集塵面積，相(xiang)當(dang)于普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系(xi)(xi)統采用旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極設計，在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極下部(bu)(bu)設立獨立的(de)清洗室，由高壓噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極內部(bu)(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的(de)污(wu)水通過排水泵和(he)排污(wu)管道送入(ru)(ru)脫(tuo)硫塔補(bu)水。在工程(cheng)運行中，利用壓差監測，實(shi)現在線噴淋，無水循(xun)環系(xi)(xi)統，故(gu)耗水、耗電量小。(2)徑流濕(shi)式(shi)電除塵器存在的(de)問題(ti)如下：1)由于接觸(chu)煙氣(qi)的(de)部(bu)(bu)件(jian)全部(bu)(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入(ru)(ru)較高。