平涼濕式電除塵器

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(jin)入新(xin)世紀，隨(sui)著我國(guo)經濟的高速發展，火(huo)電裝機(ji)容量仍在不(bu)斷(duan)增(zeng)(zeng)長。按中電聯(lian)《電力行業節(jie)能(neng)環保信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新(xin)增(zeng)(zeng)火(huo)電裝機(ji)容量約(yue)0.51億(yi)kW。根據(ju)電力規劃(hua)設計總院(yuan)預(yu)測，到(dao)2020年(nian)，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容量(liang)約為3億(yi)kW。火電(dian)(dian)廠的(de)快速發(fa)展導(dao)致(zhi)了(le)大氣環境(jing)的(de)污染并引發(fa)了(le)公共(gong)環境(jing)及健康危機，

雖然(ran)采取一系(xi)列政策，大力(li)推(tui)動煤(mei)炭清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由于我(wo)國燃煤發電的(de)基數較大，火電廠仍將是大氣(qi)污染(ran)物的(de)主要排放(fang)源(yuan)之一(yi)，而(er)降低排放(fang)強度的(de)主要措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排放(fang)標(biao)準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃(ran)煤電廠污染物控制的(de)(de)精處(chu)理(li)技術設(she)備，其處(chu)理(li)對象(xiang)為(wei)含(han)大量游離(li)水的(de)(de)飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體(ti)，并(bing)可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的(de)(de)排放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從(cong)性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面(mian)進(jin)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(zai)(zai)(zai)目前的(de)(de)濕除技(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及清灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材(cai)質的(de)(de)不同(tong)，主要(yao)分為不銹鋼濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)、柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi);根(gen)據(ju)清灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形(xing)成原理(li))不同(tong)，分為水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清灰(hui)技(ji)術(shu)和(he)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗(xi)清灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為間斷(duan)噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清灰(hui)，后者為通(tong)過噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性(xing)能(neng)對(dui)比3.1、金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代，為(wei)應對(dui)地(di)方(fang)環保(bao)法規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)要求，日(ri)本(ben)三菱公司研發并建成濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)(ti)出控制(zhi)要求，在燃煤電廠安裝濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器。目前我(wo)國(guo)通過(guo)引(yin)進(jin)技(ji)(ji)術并優化設計，已(yi)掌握(wo)其核心技(ji)(ji)術。(1)金屬電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器的技(ji)(ji)術特點如(ru)下：1)大多采用臥(wo)式(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方(fang)向(xiang)(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較低(di)(流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極均平行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)布置，金屬極板采用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極板通過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼體(ti)中(zhong)，電暈電極采用框(kuang)架式(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼體(ti)中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰陽極不易(yi)變(bian)形，極間距有(you)保證，故(gu)電場穩定性(xing)好(hao)，運行(xing)電壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統(tong)出現故(gu)障時，可(ke)以在較高(gao)(gao)的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在(zai)的問(wen)題(ti)如(ru)下：

1)陽極(ji)板一般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均(jun)勻的(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)板的(de)設計(ji)、制造(zao)、安(an)裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)(yao)求，更換(huan)時(shi)難度較大(da)。2)極(ji)板材質(zhi)多采用316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出(chu)現失效，造(zao)成極(ji)板腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)塵效率。3)清灰方(fang)式(shi)采用在線單線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需(xu)要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中和后循(xun)環(huan)使用，這種清灰方(fang)式(shi)對于水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對噴(pen)嘴性(xing)能要(yao)(yao)求更高。根據(ju)各企(qi)業發布(bu)的(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大(da)唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都(dou)采用了金屬極(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器。

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(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼具有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件(jian)采用(yong)(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實(shi)現整體模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精(jing)度(du)(du)。3)除塵(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)表(biao)面形成(cheng)(cheng)液(ye)膜，由(you)(you)于(yu)玻(bo)璃鋼具有(you)(you)很強的(de)疏水性，能有(you)(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠重(zhong)力(li)自流至(zhi)下(xia)(xia)部(bu)(bu)集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)管上(shang)部(bu)(bu)設置(zhi)一層間(jian)斷(duan)(duan)噴(pen)淋裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間(jian)斷(duan)(duan)沖洗(xi)時(shi)，控制系統自動停掉其中一個(ge)(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖洗(xi)結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)(you)于(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)流速后，影響除塵(chen)性能。2)一般(ban)FRP不能在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較高(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)板(ban)壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)質量(liang)及(ji)制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)樹脂(zhi)等(deng)(deng)原材(cai)料性能有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼損壞，需要整個(ge)(ge)模塊更換，將(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據各企業(ye)發布的(de)環(huan)(huan)境監測報告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)(zu)等(deng)(deng)都(dou)采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔(rou)性電極濕式電除塵技術的(de)概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學(xue)共同(tong)研究(jiu)制作(zuo)出(chu)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)發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)用(yong)于(yu)濕(shi)式除(chu)塵器的研(yan)究工作，并(bing)于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資(zi)料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維(wei)織物通過潤濕(shi)使其導(dao)電(dian)，可(ke)以(yi)形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠重力自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物材料作為收塵(chen)極布(bu)置成(cheng)方形(xing)孔道(dao)(立式布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)的技術(shu)特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重(zhong)(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維本身的結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻(yun)水(shui)(shui)膜，利用從煙氣(qi)中收集的酸液帶出灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖(chong)洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極部件可組裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利于(yu)后(hou)期(qi)的維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的問(wen)題如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極不耐高溫(wen)(wen)，煙氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高時，對(dui)陽(yang)極壽(shou)(shou)命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用壽(shou)(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織物的伸縮(suo)(suo)率(lv)(lv)(lv)較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極布的張(zhang)緊程度(du)和浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的伸縮(suo)(suo)都會影響(xiang)實(shi)際的極間(jian)距，進而影響(xiang)到電(dian)場(chang)的穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)壓的正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)(jiao)高，產生氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)(lv)低(di)。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限公(gong)司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)一體化有(you)(you)限公(gong)司一期(qi)600MW機組采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)極濕式靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京華能(neng)(neng)達公(gong)司自主研發的(de)(de)具(ju)有(you)自主知識(shi)產(chan)權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與上述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構不同(tong)，該結構布置是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)與引風力(li)(li)(li)的(de)(de)方向在同(tong)一水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作(zuo)用下(xia)，在新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成捕(bu)集。裝置主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋(lin)系統、熱風系統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部(bu)位(wei)全部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具(ju)有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等特(te)性，使(shi)用壽命能(neng)(neng)夠(gou)達到(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率(lv)達到(dao)98%以上，其幾(ji)乎全通透的(de)(de)結構大大降低了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和普(pu)通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采(cai)用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設(she)立(li)獨(du)立(li)的(de)(de)清洗室，由(you)高壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向(xiang)外沖(chong)洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污(wu)管道(dao)送入脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利用(yong)壓(ya)差監(jian)測，實現(xian)在(zai)線(xian)噴淋，無水(shui)(shui)循環(huan)系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期(qi)成本投(tou)入較高。