南通濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著我(wo)國經濟的高(gao)速發展，火(huo)電裝機容(rong)量仍在不斷增長。按(an)中電聯(lian)《電力行(xing)業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火(huo)電裝機容(rong)量約0.51億kW。根據(ju)電力規劃設計總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機容量約為3億kW。火電廠的(de)(de)快速發(fa)展導致了大氣環(huan)境的(de)(de)污染并引發(fa)了公共環(huan)境及健康危(wei)機，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展(zhan)清潔(jie)能源，但(dan)由于我國燃煤發電的(de)基(ji)數較(jiao)大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)主要(yao)排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)主要(yao)措施就(jiu)是(shi)制定和(he)實施更(geng)加嚴(yan)格的(de)排(pai)放標準(zhun)。

同(tong)時濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器作(zuo)為(wei)燃煤電廠(chang)污(wu)染物控制的精處理技(ji)術設備，其(qi)處理對象(xiang)為(wei)含大(da)量游(you)離水的飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣(qi)體，并(bing)可有效控制PM2.5的排(pai)放，本文介紹4種濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器技(ji)術，并(bing)從性能、可靠性及除塵(chen)(chen)(chen)效果等方面進行(xing)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。在目(mu)前的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要(yao)差別在于陽極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽極(ji)材質的(de)不同，主要(yao)分為不銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器、導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成原理)不同，分為水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖(chong)洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)(shui)汽在陽極(ji)表(biao)面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后(hou)者為通過噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽極(ji)表(biao)面形成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代(dai)，為應對地方環(huan)保法規提出(chu)的對煙塵(chen)排放(fang)控制的要求(qiu)，日本三菱(ling)公(gong)司研發并建成(cheng)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵(chen)治理(li)。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控制要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器。目(mu)前我國通(tong)(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)術(shu)(shu)(shu)并優化(hua)設計，已(yi)掌(zhang)握其核心(xin)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水(shui)平(ping)方(fang)向進(jin)出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)(tong)過(guo)懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)結構，通(tong)(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)(gua)在殼體中(zhong)。這種(zhong)安裝(zhuang)(zhuang)方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)(ji)間(jian)距(ju)有保證，故電(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系(xi)統(tong)出現故障(zhang)時，可以在較高(gao)的(de)煙氣(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在(zai)的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左(zuo)右，要形成(cheng)(cheng)均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制(zhi)造(zao)(zao)、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)要求，更(geng)換時(shi)難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出(chu)現失效，造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)(chu)塵效率(lv)(lv)(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線單線連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要設置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對噴(pen)嘴性能(neng)要求更(geng)高。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示，金(jin)屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。

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)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重量輕、比強(qiang)度高、耐(nai)腐(fu)蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)工廠成型，實現整體模塊(kuai)化(hua)，有(you)利(li)于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形(xing)成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流(liu)至下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴(pen)淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進行(xing)間斷沖洗時，控制(zhi)系統自(zi)動(dong)停(ting)掉其中一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水量較小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣流(liu)速后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度較高時對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)影響，嚴重時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年(nian)左右，與產品的(de)(de)(de)質量及制(zhi)作產品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材料(liao)性(xing)能(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)果出現部分導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整個模塊(kuai)更換(huan)，將大大增加維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)和難度。根據各企業發布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世(shi)紀90年代末(mo)，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵(chen)技術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學共同研究制作(zuo)出(chu)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(shan)東(dong)大學和國(guo)電(dian)環(huan)保院共同(tong)研發(fa)，開始了柔性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕式除塵器的研究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完成工業(ye)化應用。官(guan)網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物通過(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電(dian)，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自流(liu)向下(xia)(xia)與煙(yan)氣(qi)分離(li)，柔(rou)(rou)性(xing)織物材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔(kong)(kong)道(立(li)式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔(kong)(kong)道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)能(neng)(neng)好的(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水膜，利用從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出灰，實(shi)現(xian)自清(qing)灰，沖洗水量(liang)小。3)陽極(ji)(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期的(de)(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高(gao)時，對陽極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命有(you)(you)影(ying)(ying)響，嚴(yan)重(zhong)時可能(neng)(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度和(he)浸水后發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)(ying)響實(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影(ying)(ying)響到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能(neng)(neng)結(jie)果表明：粉(fen)塵去除(chu)率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)(you)限公(gong)(gong)司300MW機組，國電(dian)滎(ying)陽煤電(dian)一體化有(you)(you)限公(gong)(gong)司一期600MW機組采用了柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器是北京華能(neng)達(da)公司自(zi)主研發的(de)具有自(zi)主知識產權(quan)的(de)除(chu)塵(chen)技術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器結構不(bu)同，該(gai)結構布置是將(jiang)收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直(zhi)于氣(qi)流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)(yu)引風(feng)力(li)的(de)方向在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引風(feng)力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)共同作用下(xia)，在新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置主要由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣(qi)接(jie)觸部位全部采用2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材質，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤其(qi)(qi)對氯離(li)子和硫化物的(de)應力(li)腐蝕)等(deng)(deng)特性，使(shi)用壽(shou)命能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)通孔(kong)率達(da)到(dao)98%以(yi)上(shang)，其(qi)(qi)幾乎全通透的(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)式除(chu)塵(chen)器的(de)運行阻力(li)，并且和普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體(ti)積(ji)下(xia)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普通(tong)陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部(bu)設立獨立的(de)(de)清(qing)洗室，由高(gao)(gao)壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部(bu)向外(wai)沖洗網(wang)(wang)板，清(qing)洗網(wang)(wang)板后的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)(shui)泵和排污(wu)管道送入(ru)脫硫塔(ta)補(bu)水(shui)(shui)(shui)。在(zai)工程(cheng)運行(xing)中，利用(yong)壓(ya)差監測(ce)，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問(wen)題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本(ben)投入(ru)較高(gao)(gao)。