寧夏濕式電除塵器

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)言進入新世紀(ji)，隨著(zhu)我(wo)國(guo)經濟(ji)的(de)高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷(duan)增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增(zeng)火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設計總院預測(ce)，到2020年，火(huo)電裝機(ji)容(rong)(rong)量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容(rong)(rong)量(liang)約(yue)為3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速發展導致了(le)大(da)氣環境的污染(ran)并引(yin)發了(le)公共環境及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取一(yi)系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能源(yuan)，但由(you)于我國燃煤發(fa)電(dian)的基數較大，火(huo)電(dian)廠仍(reng)將是大氣污染物的主要排放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排放(fang)強度的主要措施(shi)就是制定和實施(shi)更加(jia)嚴格的排放(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃煤電廠污(wu)染物控(kong)制的精處(chu)理(li)技(ji)術(shu)設備，其處(chu)理(li)對象(xiang)為含(han)(han)大量(liang)游離水(shui)的飽和濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣(qi)體(ti)，并可(ke)有效控(kong)制PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)器技(ji)術(shu)，并從(cong)性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效果等方面進行比(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。在目前的濕(shi)除技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在于陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的選取及(ji)清(qing)灰技(ji)術(shu)。根(gen)(gen)據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的不(bu)同(tong)，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器;根(gen)(gen)據清(qing)灰技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)膜的形(xing)成原理)不(bu)同(tong)，分為水(shui)膜自(zi)清(qing)灰技(ji)術(shu)和(he)水(shui)膜沖洗(xi)清(qing)灰技(ji)術(shu)，前者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)汽在陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)自(zi)凝結實現(xian)在線清(qing)灰，后者(zhe)為通過(guo)噴淋水(shui)在陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成水(shui)膜清(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器性(xing)能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器20世紀(ji)90年代，為(wei)應對(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)對(dui)煙塵排放(fang)控制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器。目前我(wo)國通過(guo)引進技術(shu)(shu)并優化(hua)設計，已掌握其核心技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器的技術(shu)(shu)特點如下(xia)(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平方(fang)(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能(neng)有效(xiao)控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布(bu)置，金屬極板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)，極板通過(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極采用(yong)框架(jia)式(shi)結(jie)構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方(fang)(fang)式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極不易變形，極間距有保(bao)證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)(yun)行(xing)電(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在(zai)較高的煙氣(qi)(qi)溫度(du)下(xia)(xia)運(yun)(yun)行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵(chen)器存在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜對陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造、安裝及維護(hu)(hu)有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)(de)要(yao)求，更換時難度較(jiao)大。2)極板(ban)(ban)(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)出現失效(xiao)，造成(cheng)極板(ban)(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚(shen)至喪失除(chu)塵效(xiao)率。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)在線(xian)單(dan)線(xian)連續噴(pen)淋工藝(yi)，需要(yao)設置專門的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種清(qing)灰方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較(jiao)大，對噴(pen)嘴(zui)性能要(yao)求更高(gao)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)粉塵去(qu)除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機組(zu)、大唐(tang)黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極板(ban)(ban)(ban)濕式(shi)電(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)導電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如(ru)(ru)下：1)導電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)重量(liang)輕(qing)、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整(zheng)體(ti)模塊化，有(you)利于保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器運(yun)行(xing)時，收集(ji)下來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)(he)石(shi)膏對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流至下部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上(shang)部(bu)設置(zhi)一層間斷(duan)噴淋(lin)裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器分(fen)為多(duo)個(ge)電(dian)場(chang)，當(dang)需要進(jin)行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗時，控(kong)制(zhi)系統自動停掉其(qi)中(zhong)一個(ge)電(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)場(chang)降(jiang)壓(ya)運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該電(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環(huan)(huan)使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如(ru)(ru)下：1)煙氣流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣流速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)高(gao)(gao)溫下長期使用(yong)(yong)，煙氣溫度較高(gao)(gao)時對陽極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)影響，嚴重時可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原材(cai)料性(xing)能有(you)關。3)如(ru)(ru)果(guo)出(chu)現(xian)部(bu)分(fen)導電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更換，將(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)和(he)(he)難(nan)度。根(gen)據(ju)各企業發布的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)監測(ce)報告顯示(shi)，導電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白楊河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了導電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電極(ji)濕(shi)式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥俄(e)州立大(da)學共同研究(jiu)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(zao)由山東大(da)學和(he)國電環(huan)保院共同研發(fa)，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖(xian)維織物(wu)用(yong)于濕式除塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐(fu)蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏水纖維織物通過潤濕(shi)使其導(dao)電，可以(yi)形成水膜，并(bing)靠重力自流向下(xia)與煙氣分離，柔(rou)性織物材(cai)料(liao)作(zuo)為收塵極布置成方形孔(kong)(kong)道(立式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)(kong)道流過。(1)柔(rou)性濕(shi)式(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成均勻(yun)水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)酸液帶出灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖洗水(shui)量(liang)(liang)小。3)陽極(ji)部(bu)件可(ke)組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期(qi)的(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影響，嚴重時可(ke)能燒(shao)蝕，使用壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物(wu)的(de)伸縮(suo)率較(jiao)大，陽極(ji)布的(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)后發生的(de)伸縮(suo)都會影響實(shi)際的(de)極(ji)間距，進而影響到(dao)電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除率低。性(xing)(xing)能結果表(biao)明(ming)：粉(fen)塵(chen)去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽發電(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽煤電(dian)一體化有(you)限(xian)公司一期(qi)600MW機組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)除塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器是(shi)北京華能(neng)(neng)達(da)(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)具有(you)(you)(you)自主(zhu)知識(shi)產(chan)權(quan)的(de)(de)(de)(de)除塵技(ji)術(shu)。與(yu)上(shang)(shang)(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除塵器結(jie)(jie)構不同，該結(jie)(jie)構布置是(shi)將收塵陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)場力與(yu)引(yin)風(feng)(feng)(feng)力的(de)(de)(de)(de)方向在同一水平(ping)線上(shang)(shang)(shang)，粉塵顆(ke)粒(li)在引(yin)風(feng)(feng)(feng)力與(yu)電(dian)場力的(de)(de)(de)(de)共(gong)同作用(yong)下(xia)(xia)，在新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)(shang)完成捕(bu)集(ji)。裝置主(zhu)要(yao)由殼(ke)體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系(xi)統、熱風(feng)(feng)(feng)系(xi)統和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如(ru)下(xia)(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接觸(chu)部(bu)位全(quan)(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼材質(zhi)，具有(you)(you)(you)強度(du)高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐蝕(shi)(尤其(qi)對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)(de)應力腐蝕(shi))等特性，使(shi)用(yong)壽命能(neng)(neng)夠達(da)(da)到(dao)30年(nian)。2)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)(da)到(dao)98%以上(shang)(shang)(shang)，其(qi)幾(ji)乎(hu)全(quan)(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構大大降低了徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除塵器的(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積下(xia)(xia)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有(you)(you)(you)的集塵面積，相當(dang)于普通陽極板(ban)的20倍。3)陽極系統采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極設計，在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極下(xia)部設立獨立的清(qing)洗(xi)室，由(you)高(gao)壓噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極內部向外沖洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)后的污(wu)(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和(he)排污(wu)(wu)管(guan)道送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)。在工(gong)程運(yun)行中，利用(yong)壓差監測，實現在線噴淋，無水(shui)(shui)循(xun)環系統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在的問題如下(xia)：1)由(you)于接觸(chu)煙氣的部件(jian)全(quan)部采用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)，前期成本投入較高(gao)。