那曲濕式電除塵器

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(yan)進入(ru)新(xin)世紀，隨著(zhu)我(wo)(wo)國(guo)經濟(ji)的(de)高速發展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按(an)中(zhong)電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行業節(jie)能環(huan)保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)(wo)國(guo)新(xin)增(zeng)火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力(li)規劃(hua)設計(ji)總院預測(ce)，到2020年(nian)，火電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火電廠(chang)的(de)快速發(fa)展導致了大氣(qi)環(huan)境的(de)污染并引發(fa)了公共(gong)環(huan)境及健(jian)康危(wei)機，

雖然采取一系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能(neng)源(yuan)，但由于(yu)我國燃(ran)煤發(fa)電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠(chang)仍將是(shi)大氣污(wu)染(ran)物的(de)主要排放(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)強度(du)的(de)主要措施(shi)就是(shi)制定和實施(shi)更加嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時(shi)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控制(zhi)的(de)精處理(li)技(ji)術(shu)(shu)設備，其(qi)處理(li)對象為含大量游離水的(de)飽(bao)和濕煙氣(qi)(qi)，主(zhu)要去除粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)(qi)體，并可有(you)效(xiao)控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器技(ji)術(shu)(shu)，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除塵效(xiao)果(guo)等方面進行(xing)比(bi)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(mu)前(qian)的(de)(de)濕除技(ji)(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)于陽極(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據陽極(ji)材(cai)質的(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要分為不(bu)銹(xiu)鋼濕式電(dian)除塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)(de)形(xing)成原理)不(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為間斷噴(pen)淋，靠(kao)煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)表(biao)面自凝結(jie)實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為通(tong)過噴(pen)淋水(shui)在(zai)陽極(ji)表(biao)面形(xing)成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)(qi)20世(shi)紀90年代，為應對地(di)方環保法(fa)規提出的對煙(yan)塵排放(fang)控制的要(yao)求，日本(ben)三(san)菱公司(si)研發并建成濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)(qi)，用于燃(ran)煤電廠的煙(yan)塵治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控制(zhi)要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目(mu)前我國(guo)通過引進技(ji)術并優(you)化設計，已掌握其(qi)核心(xin)技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點如下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平方(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有效(xiao)控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過懸掛(gua)(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過吊桿吊掛(gua)(gua)在殼(ke)體(ti)中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)(ji)間(jian)距有保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)(yun)行電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)(chu)現故(gu)障時，可以(yi)在較高的(de)煙氣(qi)溫度(du)下運(yun)(yun)行。

(2)金(jin)屬電極濕(shi)式(shi)電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板(ban)一(yi)般高度(du)在8～10m左右，要形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝及維護有嚴格的(de)(de)要求(qiu)，更換時難(nan)度(du)較大。2)極(ji)板(ban)材質多采用316L，需要通過水(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦(dan)水(shui)(shui)膜保護出(chu)現失效，造(zao)成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪失除(chu)塵效率(lv)。3)清灰方(fang)式(shi)采用在線單(dan)線連(lian)續(xu)噴(pen)淋工藝，需要設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后循環使用，這種清灰方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)(hao)較大，對噴(pen)嘴性能(neng)要求(qiu)更高。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報(bao)告(gao)顯示(shi)，金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機組(zu)(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)(zu)等都(dou)采用了金(jin)屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(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(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼具有(you)(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組件采用工廠成型，實(shi)現整(zheng)體(ti)模(mo)塊化(hua)，有(you)(you)(you)(you)利于保證安(an)裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收集(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表(biao)面(mian)形成液(ye)膜，由于玻璃鋼具有(you)(you)(you)(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)，能有(you)(you)(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流至下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設置(zhi)一層間(jian)斷(duan)(duan)噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行間(jian)斷(duan)(duan)沖洗(xi)(xi)時(shi)，控制系(xi)統(tong)自(zi)動(dong)停(ting)掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗(xi)(xi)結束(shu)后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗(hao)水量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)收集(ji)液(ye)可(ke)返(fan)回脫硫塔內循環(huan)使用。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣流速(su)在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙氣流速(su)后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一般FRP不(bu)能在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使用，煙氣溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)對陽(yang)極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使用壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年(nian)左右(you)，與(yu)產(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制作產(chan)品(pin)所(suo)用的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能有(you)(you)(you)(you)關。3)如(ru)果(guo)出現部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼損(sun)壞，需(xu)要整(zheng)個模(mo)塊更換，將(jiang)大大增加(jia)維(wei)護(hu)費用和難度(du)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環(huan)境(jing)監測(ce)報告(gao)顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上(shang)海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺(tai)300MW機組等(deng)都采用了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵技(ji)術的(de)概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立(li)大學(xue)共同研究制作(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(shan)東大學和國(guo)電環保院共同研(yan)(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維織物用于(yu)濕式除塵器的研(yan)(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中(zhong)完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性優(you)良的柔性絕緣疏水纖維織物通過潤濕(shi)使其(qi)導電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自流(liu)向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔性織物材料作為收塵(chen)極布(bu)置(zhi)成(cheng)方形孔道(立(li)式(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過。(1)柔性濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)的技術特點如下(xia)：1)柔性陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)(xing)能(neng)好的特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身(shen)的結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)(li)(li)于表面(mian)形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)(li)(li)用從煙氣中收集(ji)的酸液帶(dai)出(chu)灰(hui)，實現(xian)自(zi)清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極部件可組裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)(li)(li)于后(hou)期的維(wei)(wei)護和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不耐高(gao)溫，煙氣溫度較(jiao)(jiao)高(gao)時，對陽(yang)(yang)極壽命有(you)(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可能(neng)燒(shao)蝕(shi)，使用壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織(zhi)物的伸(shen)縮率較(jiao)(jiao)大，陽(yang)(yang)極布的張(zhang)緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)后(hou)發生(sheng)的伸(shen)縮都(dou)會影響實際的極間距，進而影響到電場的穩定性(xing)(xing)、電壓的正常運行。3)煙氣流(liu)速較(jiao)(jiao)高(gao)，產(chan)生(sheng)氣流(liu)帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明(ming)：粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電益陽(yang)(yang)發電有(you)(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組，國(guo)電滎陽(yang)(yang)煤(mei)電一體化有(you)(you)限公(gong)司(si)一期600MW機(ji)組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電極濕式靜電除(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京(jing)華(hua)能(neng)達公司自主(zhu)研發的(de)具有(you)自主(zhu)知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。與上(shang)述濕式(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)(jie)(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)(jie)(jie)構(gou)布置是將收(shou)塵(chen)陽極(ji)板垂直于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使電場力(li)(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒(li)在(zai)引風(feng)力(li)(li)(li)與電場力(li)(li)(li)的(de)共(gong)同(tong)作用下(xia)，在(zai)新(xin)型陽極(ji)板上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置主(zhu)要(yao)由殼體(ti)、分布板、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系(xi)統、熱(re)風(feng)系(xi)統和(he)(he)供電電源等(deng)組成。(1)徑流(liu)(liu)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與煙氣(qi)接(jie)觸部位全(quan)部采用2205雙相不銹鋼材質，具有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯(lv)離子和(he)(he)硫(liu)化物的(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)性，使用壽命(ming)能(neng)夠達到30年。2)新(xin)型陽極(ji)板的(de)通(tong)孔率達到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全(quan)通(tong)透的(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)大大降低了(le)徑流(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行(xing)阻(zu)力(li)(li)(li)，并(bing)且和(he)(he)普通(tong)的(de)陽極(ji)板相比，相同(tong)體(ti)積下(xia)新(xin)型陽極(ji)板具有(you)的(de)(de)(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部(bu)(bu)設立(li)獨(du)立(li)的(de)(de)(de)清(qing)洗室，由(you)高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)(de)(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污管道(dao)送入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓(ya)差監測(ce)，實現(xian)在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)由(you)于接(jie)觸煙(yan)氣的(de)(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期成本投(tou)入(ru)較高。