平頂山濕式電除塵器

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)國經濟的高速發展(zhan)，火電(dian)(dian)裝機容量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行(xing)業節能環保信息(xi)》推算，2015年，我(wo)國新增火電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規(gui)劃設計(ji)總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機容量(liang)將達(da)到12.2億(yi)(yi)kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)約為3億(yi)(yi)kW。火電廠(chang)的(de)快速發展導致了(le)大氣(qi)環(huan)境(jing)的(de)污(wu)染并引發了(le)公共環(huan)境(jing)及(ji)健康危機，

雖(sui)然采取一系列(lie)政策，大力推動煤炭(tan)清(qing)潔利(li)用與發(fa)展(zhan)清(qing)潔能(neng)源，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)基數(shu)較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣污(wu)染物的(de)主要排放源之(zhi)一，而降低排放強度的(de)主要措施就是制定和(he)實施更加嚴格的(de)排放標(biao)準。

同時濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為燃煤電廠污染物控(kong)制(zhi)的精處理(li)技術設備，其處理(li)對象為含大量游離水的飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣(qi)體，并(bing)可(ke)有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的排(pai)放，本文介(jie)紹(shao)4種(zhong)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技術，并(bing)從(cong)性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)果等(deng)方面進行(xing)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(zai)目前的(de)濕(shi)除技術(shu)中，主要差別(bie)在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)板材質的(de)選(xuan)取及清灰(hui)技術(shu)。根(gen)(gen)據陽(yang)(yang)極(ji)材質的(de)不(bu)(bu)(bu)同，主要分(fen)為(wei)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)、導電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi);根(gen)(gen)據清灰(hui)技術(shu)(即(ji)水膜(mo)(mo)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)原理)不(bu)(bu)(bu)同，分(fen)為(wei)水膜(mo)(mo)自清灰(hui)技術(shu)和(he)水膜(mo)(mo)沖洗清灰(hui)技術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)水汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表(biao)面自凝結實(shi)現在(zai)線清灰(hui)，后者為(wei)通(tong)過(guo)噴淋(lin)水在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)(cheng)水膜(mo)(mo)清灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年(nian)代，為應(ying)對(dui)(dui)地(di)方環保法(fa)規(gui)提出(chu)的對(dui)(dui)煙塵(chen)排(pai)放(fang)控制的要求，日本(ben)三菱公司(si)研發并建成濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控制要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)。目前我(wo)國(guo)通過引進技術并優化(hua)設計(ji)，已掌握(wo)其(qi)核心(xin)技術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)大多采(cai)(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控制氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行于氣(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)采(cai)(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通過懸掛梁(liang)固定于殼體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)框架式(shi)結構(gou)，通過吊桿吊掛在殼體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定性(xing)好，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時，可(ke)以在較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下(xia)(xia)運(yun)行。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽(yang)極板(ban)一般高度(du)在(zai)(zai)8～10m左右，要形成均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)極板(ban)的(de)(de)(de)設計、制(zhi)造、安(an)裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)(de)要求，更換(huan)時難度(du)較大(da)。2)極板(ban)材(cai)質多采用(yong)(yong)(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以(yi)防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效，造成極板(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重(zhong)，甚至喪失除塵效率。3)清灰(hui)方式采用(yong)(yong)(yong)在(zai)(zai)線單線連續噴(pen)(pen)淋工藝(yi)，需(xu)要設置專(zhuan)門的(de)(de)(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(ye)中和后循(xun)環(huan)(huan)使用(yong)(yong)(yong)，這種清灰(hui)方式對于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)(de)消耗較大(da)，對噴(pen)(pen)嘴(zui)性能要求更高。根據(ju)各企業發(fa)布(bu)的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境監(jian)測(ce)報告顯(xian)示，金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)粉(fen)塵去除率(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)(yong)了(le)金屬(shu)極板(ban)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器(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)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)重量輕、比(bi)強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)工廠成型，實現整體模塊(kuai)化，有(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極表面形(xing)成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)很(hen)強的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀極壁的(de)(de)粘接，靠重力(li)自(zi)(zi)流至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為防止少(shao)量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極管上(shang)部(bu)設置(zhi)一(yi)(yi)層間(jian)斷噴淋(lin)裝置(zhi)，將濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)場，當需要(yao)進行(xing)間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)(shi)(shi)，控制系統自(zi)(zi)動(dong)停掉其(qi)中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗(hao)水量較小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可(ke)返回(hui)脫硫(liu)塔內循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶膠脫除率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流速后(hou)，影響(xiang)除塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一(yi)(yi)般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)(shi)(shi)對(dui)陽極板壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產品的(de)(de)質量及制作產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性(xing)(xing)能有(you)關。3)如果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整個(ge)模塊(kuai)更換(huan)，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)和(he)難度(du)。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)環(huan)境監測(ce)報告(gao)顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低(di)于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大學提出了柔性(xing)電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州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，我國早由山東大學和(he)國(guo)電環保院共(gong)同研發，開(kai)始(shi)了(le)柔性絕緣疏水纖(xian)維織物用于(yu)濕式除塵(chen)器(qi)的研究工作，并于(yu)2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工(gong)業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資料顯(xian)示，耐腐蝕性優良的柔(rou)(rou)性絕緣疏水纖維織物(wu)通過(guo)潤(run)濕使其導電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流(liu)向下與煙(yan)氣(qi)分(fen)離，柔(rou)(rou)性織物(wu)材料作為收(shou)塵(chen)極布置(zhi)成(cheng)方形孔道(立式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿(yan)孔道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕式電除塵(chen)器的技術特點如下：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利于表面形成均勻(yun)水(shui)膜(mo)，利用從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極部(bu)件可(ke)組裝拆(chai)卸，有(you)利于后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔性(xing)陽極不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高時(shi)(shi)，對陽極壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較(jiao)大，陽極布的(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸(jin)水(shui)后發生的(de)(de)(de)伸縮都會(hui)影(ying)響實際的(de)(de)(de)極間距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)(lv)低(di)。性(xing)能結果表明：粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機組，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一(yi)體化有(you)限公(gong)司(si)一(yi)期(qi)600MW機組采用了柔性(xing)電(dian)(dian)極濕式靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器是(shi)(shi)北京華(hua)能(neng)達(da)公司自主(zhu)研發的(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產(chan)權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。與(yu)上述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器結構不同，該結構布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)是(shi)(shi)將收(shou)塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)方向在同一水平線(xian)上，粉塵(chen)顆(ke)粒在引風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共同作用下(xia)(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主(zhu)要由(you)殼體、分布(bu)(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)(feng)系統和(he)(he)供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)技術(shu)特(te)點(dian)如下(xia)(xia)：1)與(yu)煙(yan)氣(qi)接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤(you)其(qi)對氯離(li)子和(he)(he)硫化物的(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等特(te)性，使用壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率達(da)到98%以(yi)上，其(qi)幾乎全通透的(de)結構大(da)大(da)降(jiang)低(di)了徑流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)運行(xing)阻力(li)(li)，并且和(he)(he)普通的(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體積下(xia)(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普(pu)通陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系統(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極下部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)室，由高(gao)(gao)壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)(xi)網(wang)板后的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管(guan)道送(song)入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利用壓差監測，實現在(zai)線(xian)噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)，前(qian)期成(cheng)本投入較高(gao)(gao)。