南陽濕式電除塵器

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(yin)言(yan)進入新(xin)世紀(ji)，隨著(zhu)我(wo)國經濟的高(gao)速發展(zhan)，火電裝機容量(liang)仍在不斷(duan)增長。按中(zhong)電聯《電力(li)(li)行業(ye)節能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火電裝機容量(liang)約0.51億(yi)kW。根據電力(li)(li)規劃設計總院(yuan)預測(ce)，到2020年(nian)，火電裝機容(rong)量(liang)將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量(liang)約(yue)為3億kW。火電廠的快速發(fa)(fa)展導(dao)致了大氣環(huan)境(jing)的污染并引發(fa)(fa)了公共(gong)環(huan)境(jing)及健康危機，

雖然采取一系列政策(ce)，大力推動煤炭(tan)清(qing)潔(jie)利用與(yu)發展清潔(jie)能源，但(dan)由于我國燃(ran)煤發電的(de)基(ji)數(shu)較大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣(qi)污染物的(de)主(zhu)要排(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要措施(shi)就是(shi)制定和(he)實施(shi)更(geng)加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標(biao)準。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)(dian)廠(chang)污染物(wu)控制的(de)精處理技(ji)(ji)術(shu)(shu)設備，其處理對(dui)象(xiang)為含大量(liang)游離水(shui)的(de)飽(bao)和濕(shi)煙(yan)氣(qi)(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)(qi)體，并可有效控制PM2.5的(de)排放，本(ben)文介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器技(ji)(ji)術(shu)(shu)，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效果等(deng)方(fang)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。在目前的(de)(de)(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術中(zhong)，主要差(cha)別在于(yu)陽極板(ban)材質(zhi)的(de)(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術。根(gen)據陽極材質(zhi)的(de)(de)(de)不(bu)同，主要分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器;根(gen)據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(即水膜(mo)的(de)(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分為水膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術和水膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)(de)水汽在陽極表面(mian)自(zi)凝結(jie)實現在線清(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為通過噴(pen)淋水在陽極表面(mian)形成(cheng)水膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)性(xing)能對比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法規提(ti)出的對煙(yan)塵(chen)排放(fang)控(kong)制的要求，日本三(san)菱公(gong)司(si)研發并建成濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制(zhi)要(yao)求，在燃(ran)煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器。目前(qian)我國通過引進(jin)技術(shu)(shu)并優化設(she)計(ji)，已(yi)掌握其核心技術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器的技術(shu)(shu)特點如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥(wo)式布置(zhi)，氣流(liu)(liu)(liu)沿水平方(fang)(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)，煙氣流(liu)(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制(zhi)氣流(liu)(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極均平行于氣流(liu)(liu)(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布置(zhi)，金(jin)屬極板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方(fang)(fang)式，極板通過懸(xuan)掛梁固定于殼體中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)框架式結(jie)構，通過吊桿吊掛在殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式由于陰陽極不易(yi)變形，極間距有(you)保(bao)證，故(gu)電(dian)場穩定性好，運行電(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故(gu)障時，可以(yi)在較(jiao)高的煙氣溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器(qi)存在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一(yi)(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安(an)裝及維護有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護以(yi)防腐蝕，一(yi)(yi)旦(dan)水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護出現失效，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至(zhi)喪(sang)失除塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式采用在線(xian)單(dan)線(xian)連續噴淋工藝，需要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶(rong)液中和后(hou)循環(huan)使(shi)用，這種清(qing)灰方式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對噴嘴(zui)性能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根(gen)據各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯(xian)示，金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組等都采用了金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)濕式電(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)高、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件采用工(gong)廠成型，實現整(zheng)體模(mo)塊(kuai)化，有利于(yu)(yu)保證(zheng)安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時，收(shou)集下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面(mian)形(xing)成液(ye)膜(mo)，由于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有很強的(de)疏(shu)水性，能(neng)(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集液(ye)槽。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部設置(zhi)一層間(jian)斷噴(pen)淋(lin)裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間(jian)斷沖(chong)洗時，控(kong)制系統自動停掉(diao)其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行，沖(chong)洗結束后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水量(liang)(liang)較小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)收(shou)集液(ye)可(ke)返回(hui)脫(tuo)硫塔內循環使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提(ti)高煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)(xia)長期使(shi)用，煙氣(qi)溫度(du)較高時對陽極(ji)板(ban)壽命有影響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產(chan)品(pin)(pin)的(de)質量(liang)(liang)及制作(zuo)產(chan)品(pin)(pin)所用的(de)樹脂(zhi)等原材料性能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要整(zheng)個(ge)模(mo)塊(kuai)更換(huan)，將大大增加維護費用和難度(du)。根據各企業發(fa)布的(de)環境監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石洞口300MW機組、蒙西(xi)300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等都采用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大學提出了柔性電極(ji)濕式電除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州(zhou)立大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(zao)由山東(dong)大學和國電環(huan)保院共(gong)同研發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕(shi)式除塵器的研究(jiu)工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相關資料(liao)顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物通過潤濕(shi)使其導電，可以(yi)形(xing)(xing)成水膜，并靠重力自(zi)流向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔性(xing)織(zhi)物材(cai)料(liao)作為收塵極布(bu)置(zhi)成方形(xing)(xing)孔(kong)道(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道流過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)重量輕、防(fang)腐(fu)性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖(xian)維本身的(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利于表面形成均勻水(shui)(shui)膜(mo)，利用(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)酸液帶出(chu)(chu)灰，實現自清灰，沖(chong)洗水(shui)(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)極部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利于后期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器存在(zai)的(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)極壽命(ming)有(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮(suo)率較(jiao)大，陽(yang)極布的(de)張(zhang)緊程度和浸水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)伸縮(suo)都會影響實際(ji)的(de)極間距，進而影響到(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)流帶出(chu)(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機組采(cai)用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京華能(neng)達(da)公司自主研發(fa)的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主知(zhi)識產權的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上述(shu)濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)結構(gou)不同(tong)(tong)，該結構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流方(fang)(fang)向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力(li)與(yu)(yu)引風力(li)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)向在同(tong)(tong)一(yi)水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引風力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共同(tong)(tong)作用下(xia)，在新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼(ke)體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對(dui)氯離子和硫化物的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通孔率(lv)達(da)到98%以上，其幾乎全通透(tou)的(de)(de)(de)結構(gou)大大降低了徑(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且和普(pu)通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)(tong)體積下(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的集塵面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)設立獨立的清洗室(shi)，由(you)高壓噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污管(guan)道送入脫(tuo)硫(liu)塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的問題如(ru)下：1)由(you)于接觸煙氣的部(bu)件(jian)全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成(cheng)本投入較(jiao)高。