內蒙古濕式電除塵器

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)(xin)世紀，隨著我國經濟的高速發展，火(huo)(huo)電(dian)裝機容量仍(reng)在(zai)不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行業節能(neng)環保信息》推算，2015年，我國新(xin)(xin)增火(huo)(huo)電(dian)裝機容量約(yue)0.51億(yi)kW。根據電(dian)力(li)規劃設(she)計總院(yuan)預測，到(dao)2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量約為3億kW。火電廠的快速發展導致了(le)大氣環境的污(wu)染并(bing)引發了(le)公共環境及(ji)健(jian)康危機(ji)，

雖然采取一系列(lie)政策，大(da)力推(tui)動(dong)煤炭清(qing)潔利用與(yu)發展清潔能源，但由于(yu)我國燃(ran)煤發電的(de)基數較大，火電廠仍將是(shi)(shi)大氣污(wu)染物的(de)主(zhu)要排(pai)放源之(zhi)一，而降低排(pai)放強度(du)的(de)主(zhu)要措(cuo)施就是(shi)(shi)制定和實(shi)施更加(jia)嚴格的(de)排(pai)放標準。

同時濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器作為燃(ran)煤電(dian)廠(chang)污(wu)染物控制的(de)(de)精處理技術設備，其處理對象為含大量游離水的(de)(de)飽和濕煙氣，主要去除粉(fen)塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體(ti)，并可有效控制PM2.5的(de)(de)排放，本(ben)文介紹4種濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器技術，并從性能、可靠性及(ji)除塵(chen)(chen)效果等方面進行比較。

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。在目前的濕除(chu)技(ji)(ji)術中，主要差別在于陽極板材(cai)質的選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術。根據陽極材(cai)質的不同，主要分(fen)為(wei)不銹鋼濕式(shi)電除(chu)塵器、導(dao)電玻璃鋼電極濕式(shi)電除(chu)塵器、柔性(xing)電極濕式(shi)電除(chu)塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)膜(mo)的形成(cheng)原理)不同，分(fen)為(wei)水(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術和(he)水(shui)膜(mo)沖洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的水(shui)汽在陽極表(biao)面自凝(ning)結(jie)實現在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通(tong)過噴淋水(shui)在陽極表(biao)面形成(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)性能對(dui)比(bi)3.1、金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)20世紀90年代(dai)，為(wei)應對(dui)地(di)方環保法(fa)規提出的對(dui)煙塵排(pai)放控(kong)制的要求，日本三(san)菱公司研(yan)發(fa)并(bing)建成濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠(chang)安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我國(guo)通過(guo)(guo)引進(jin)技(ji)術并優化設計，已掌握其(qi)核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的技(ji)術特點如下：1)大多采用臥(wo)式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均(jun)平行(xing)(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)(guo)懸(xuan)掛梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框(kuang)架式(shi)(shi)(shi)結構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這種(zhong)安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由(you)于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫硫系統出(chu)(chu)現故障時(shi)，可(ke)以在(zai)(zai)較高(gao)(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度(du)下運行(xing)(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左右，要形成均(jun)勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)(she)計、制造、安裝(zhuang)及維護(hu)有嚴格的(de)要求，更(geng)換(huan)時難(nan)度(du)較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)(cai)用316L，需要通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)出現失(shi)(shi)效(xiao)，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪失(shi)(shi)除塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采(cai)(cai)用在(zai)線單線連續(xu)噴(pen)(pen)淋工藝，需要設(she)(she)置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用，這種(zhong)清(qing)灰方(fang)式(shi)對于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大，對噴(pen)(pen)嘴性能要求更(geng)高。根(gen)據各企業發布(bu)的(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)(qu)除率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組、大唐(tang)黃島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山(shan)電(dian)(dian)廠350MW機組等都(dou)采(cai)(cai)用了金屬極(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)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)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重量輕、比強度高(gao)、耐(nai)腐(fu)蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現整(zheng)體(ti)模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀極表面(mian)形成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很強的(de)疏水(shui)(shui)性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)和石膏對沉(chen)(chen)淀極壁(bi)的(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力自流至下(xia)(xia)部(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止少量煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極管(guan)上部(bu)設(she)置(zhi)一層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷(duan)沖洗(xi)時(shi)，控制(zhi)系統自動(dong)停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗(xi)結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水(shui)(shui)量較(jiao)小，集液(ye)槽(cao)中的(de)收集液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極板(ban)壽命(ming)(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)(ming)在(zai)10～15年左右，與(yu)產品的(de)質量及制(zhi)作產品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如果出現部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞(huai)，需(xu)要整(zheng)個模(mo)塊(kuai)更換，將(jiang)大大增加維護(hu)費用(yong)(yong)和難度。根據(ju)各企(qi)業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩(liang)臺300MW機組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電極(ji)濕式電除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同(tong)研(yan)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，我國早由山東大學和國電環保院共同研(yan)(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織物(wu)用于濕式除(chu)塵器(qi)的(de)研(yan)(yan)究工作，并(bing)于2012年在益陽(yang)300MW燃煤(mei)機組中完成(cheng)工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優良的(de)柔(rou)(rou)性絕緣疏水纖維(wei)織物通過(guo)潤濕(shi)(shi)使(shi)其導(dao)電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流向(xiang)下與煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性織物材(cai)料作(zuo)為收(shou)塵(chen)極布(bu)置成方形(xing)孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)技術特點如下：1)柔(rou)(rou)性陽有重(zhong)量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)特(te)性(xing)，有利(li)于表面形成均勻水膜，利(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現自(zi)清灰(hui)，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部(bu)件(jian)可(ke)組裝拆卸，有利(li)于后期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)維護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)率(lv)較(jiao)(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水后發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)都會影(ying)響(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)(jiao)高，產(chan)生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除率(lv)低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有限公司(si)300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體化有限公司(si)一(yi)期(qi)600MW機組采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華能(neng)達(da)公司自(zi)主研發的具(ju)有自(zi)主知(zhi)識產權的除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構不同，該結構布置是(shi)將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)與(yu)引(yin)風力(li)的方向在同一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風力(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)的共同作用下，在新型陽(yang)極(ji)板(ban)上完成捕集(ji)。裝置主要由(you)殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系統(tong)、熱(re)風系統(tong)和供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的技(ji)術特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部位全部采用2205雙相不銹鋼材質(zhi)，具(ju)有強(qiang)度高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤其對(dui)氯離子和硫(liu)化物的應力(li)腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)極(ji)板(ban)的通(tong)孔率達(da)到98%以上，其幾乎全通(tong)透(tou)的結構大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的運行(xing)阻力(li)，并且和普通(tong)的陽(yang)極(ji)板(ban)相比，相同體(ti)積(ji)下新型陽(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)設計(ji)，在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)下部設立獨(du)立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴(zui)在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后(hou)的(de)(de)污水(shui)(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)(shui)泵和(he)排污管道送入脫硫塔(ta)補水(shui)(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓差(cha)監測，實現在線噴(pen)淋，無(wu)水(shui)(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)由于接觸(chu)煙(yan)氣(qi)的(de)(de)部件全(quan)部采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)，前期(qi)成(cheng)本(ben)投入較高。