怒江濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著(zhu)我(wo)(wo)國經(jing)濟的高速發展，火(huo)電裝(zhuang)機容(rong)(rong)量仍(reng)在不(bu)斷(duan)增長。按中電聯《電力行業節能環保信息》推(tui)算，2015年，我(wo)(wo)國新增火(huo)電裝(zhuang)機容(rong)(rong)量約(yue)0.51億kW。根(gen)據電力規劃設計總(zong)院(yuan)預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)(ji)容量約為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發展導(dao)致了(le)(le)大氣環境的(de)污染并引發了(le)(le)公(gong)共環境及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策(ce)，大力推動(dong)煤炭清潔利用與發(fa)展(zhan)清潔能源，但由于我國燃(ran)煤發(fa)電的(de)(de)基數較大，火電廠仍將(jiang)是(shi)(shi)大氣污染物的(de)(de)主(zhu)要排放源之一，而降低排放強度的(de)(de)主(zhu)要措施(shi)就(jiu)是(shi)(shi)制(zhi)定和實施(shi)更(geng)加(jia)嚴格的(de)(de)排放標準。

同(tong)時濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器作為(wei)燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠(chang)污染物控制的(de)精處理(li)技術設(she)備，其處理(li)對象為(wei)含大(da)量(liang)游(you)離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主要(yao)去除粉(fen)塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)排(pai)放，本文介紹4種(zhong)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器技術，并從性能、可靠性及除塵(chen)效果等方面(mian)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(zai)目前的(de)(de)(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)于陽極(ji)板材(cai)質的(de)(de)(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技(ji)術。根(gen)據陽極(ji)材(cai)質的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)，主(zhu)要分為(wei)不(bu)(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi);根(gen)據清(qing)灰(hui)技(ji)術(即(ji)水膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)形(xing)成原理)不(bu)(bu)同(tong)，分為(wei)水膜(mo)(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術和水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術，前者為(wei)間(jian)斷噴(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)水汽在(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現(xian)在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)淋(lin)水在(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成水膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器20世紀90年代，為(wei)應對地方環保法規提(ti)出的(de)對煙(yan)塵排放控(kong)制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器，用于(yu)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門(men)針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我(wo)國通過(guo)引進技(ji)術并優化設計(ji)，已掌握(wo)其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式布置，氣(qi)流(liu)(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速較低(di)(流(liu)(liu)(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)(liu)(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極均平(ping)行于氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方(fang)向布置，金屬極板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方(fang)式，極板通過(guo)懸(xuan)掛梁固(gu)定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極采(cai)用(yong)框(kuang)架式結構，通過(guo)吊(diao)(diao)桿吊(diao)(diao)掛在殼體中。這種(zhong)安裝(zhuang)方(fang)式由于陰陽極不(bu)易變形，極間距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場(chang)穩定(ding)性(xing)好，運行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時(shi)，可(ke)以在較高(gao)(gao)(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板一(yi)般高(gao)度在8～10m左右(you)，要形成(cheng)均勻的水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的設計、制造(zao)、安裝及維護有嚴(yan)(yan)格的要求(qiu)，更(geng)換(huan)時(shi)難度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要通(tong)過(guo)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護出現(xian)失效，造(zao)成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板腐蝕嚴(yan)(yan)重，甚至(zhi)喪(sang)失除(chu)(chu)塵(chen)效率。3)清灰(hui)(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單(dan)線連(lian)續(xu)噴淋(lin)工藝，需要設置專門的水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理系統(tong)，噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰(hui)(hui)方式(shi)對于水(shui)(shui)(shui)(shui)耗、電耗、堿的消耗較大，對噴嘴性能要求(qiu)更(geng)高(gao)。根(gen)據(ju)各企業(ye)發布的環境(jing)監測報告顯示，金屬(shu)電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐(tang)黃島電廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電廠350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電除(chu)(chu)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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現整體模(mo)塊化(hua)，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)(shou)集下來的(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表面形(xing)成液(ye)(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)(zi)流(liu)至(zhi)下部集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止(zhi)少量煙塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管(guan)上部設置一(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗時(shi)，控制系統自(zi)(zi)動停掉其(qi)中(zhong)(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束(shu)后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗(hao)水(shui)量較小，集液(ye)(ye)槽(cao)中(zhong)(zhong)的(de)收(shou)(shou)集液(ye)(ye)可返回脫硫塔(ta)內(nei)循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問(wen)題如(ru)下：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)流(liu)速(su)后(hou)，影(ying)(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫下長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度較高(gao)時(shi)對陽極板壽(shou)(shou)命有(you)(you)影(ying)(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)質量及(ji)(ji)制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現部分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個模(mo)塊更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和難度。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)環境監測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上海石洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提(ti)出了柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共(gong)同研究(jiu)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)由山東大學和國電環保院共同研發，開(kai)始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于濕式(shi)除塵(chen)器的研究(jiu)工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工(gong)業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過相(xiang)關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過潤濕使其(qi)導電，可以形成水膜，并(bing)靠(kao)重力自(zi)流向下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔性(xing)織(zhi)物(wu)材料(liao)作(zuo)為收塵(chen)極布(bu)置成方形孔(kong)(kong)道(立式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)沿(yan)孔(kong)(kong)道流過。(1)柔性(xing)濕式(shi)電除塵(chen)器的(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)柔性(xing)陽有重量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有利于表(biao)面(mian)形成均勻(yun)水(shui)膜，利用(yong)(yong)從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆(chai)卸(xie)，有利于后期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不(bu)耐高(gao)溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度較高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命有影(ying)(ying)(ying)響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用(yong)(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)(ying)(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣流速較高(gao)，產生(sheng)氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉塵去除率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有限(xian)公司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一體化有限(xian)公司一期600MW機組采用(yong)(yong)了(le)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)(da)公司自主研(yan)發的具有(you)自主知識產權的除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不(bu)同，該(gai)結構(gou)布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)場(chang)(chang)力(li)與(yu)引風力(li)的方(fang)向(xiang)在(zai)同一水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風力(li)與(yu)電(dian)場(chang)(chang)力(li)的共同作(zuo)用(yong)(yong)(yong)下(xia)，在(zai)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和(he)(he)供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用(yong)(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼材質，具有(you)強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和(he)(he)硫化物的應力(li)腐蝕(shi))等特(te)性(xing)，使用(yong)(yong)(yong)壽命能夠達(da)(da)到(dao)(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的通(tong)孔率達(da)(da)到(dao)(dao)98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透(tou)的結構(gou)大大降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的運行阻力(li)，并且和(he)(he)普通(tong)的陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同體積下(xia)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當(dang)于普通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系統(tong)采用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極設計，在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極下部(bu)設立(li)(li)獨立(li)(li)的(de)清洗室，由高壓噴(pen)嘴在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極內部(bu)向(xiang)外沖(chong)洗網板，清洗網板后的(de)污水(shui)通(tong)過排(pai)(pai)水(shui)泵和排(pai)(pai)污管道送入脫硫塔補水(shui)。在工程(cheng)運行中，利用壓差監測，實現在線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)循(xun)環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如下：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本(ben)投(tou)入較(jiao)高。