萍鄉濕式電除塵器

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，隨著我國(guo)經(jing)濟的(de)高(gao)速發展(zhan)，火(huo)電(dian)(dian)裝機容(rong)量(liang)仍在不斷(duan)增長(chang)。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我國(guo)新增火(huo)電(dian)(dian)裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總院預測(ce)，到2020年，火電(dian)裝機容(rong)量將達到12.2億kW，新(xin)增裝機容(rong)量約為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發展導致了(le)大氣(qi)環(huan)境(jing)的(de)污(wu)染并引(yin)發了(le)公共環(huan)境(jing)及健(jian)康(kang)危機，

雖然采取(qu)一系列(lie)政策，大力推(tui)動煤炭清潔(jie)利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電(dian)的(de)基(ji)數較(jiao)大，火電(dian)廠仍將是大氣污染物的(de)主(zhu)(zhu)要排(pai)放源之(zhi)一，而降低排(pai)放強度的(de)主(zhu)(zhu)要措施就是制(zhi)定和實施更加(jia)嚴格(ge)的(de)排(pai)放標準(zhun)。

同(tong)時濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)作為(wei)燃(ran)煤(mei)電(dian)廠污染物控制(zhi)的(de)精處理(li)技(ji)術設備，其處理(li)對象為(wei)含(han)大量游離水(shui)的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴(di)和有害(hai)氣體，并(bing)(bing)可有效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本(ben)文(wen)介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)技(ji)術，并(bing)(bing)從(cong)性能、可靠性及除塵(chen)(chen)效果(guo)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(zai)目(mu)前(qian)的(de)濕(shi)除(chu)(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主要(yao)差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材質(zhi)的(de)選取及清灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)材質(zhi)的(de)不同，主要(yao)分(fen)為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi);根(gen)據(ju)清灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)(即水膜(mo)(mo)的(de)形成原理)不同，分(fen)為(wei)水膜(mo)(mo)自清灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)，前(qian)者為(wei)間斷(duan)噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝(ning)結實(shi)現在(zai)線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴(pen)淋水在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成水膜(mo)(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵器性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵器20世紀90年代，為應(ying)對地方環保法規(gui)提(ti)出的(de)對煙塵排放控(kong)制的(de)要求，日本三菱公司研(yan)發(fa)并建成濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵器，用于燃煤電廠的(de)煙塵治理。

2006年(nian)，專門(men)針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制(zhi)要求，在(zai)(zai)燃煤(mei)電廠安(an)裝濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器。目前我國通(tong)過引進技(ji)術并優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器的(de)技(ji)術特點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流沿(yan)水平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)(qi)流速較低(di)(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平行(xing)(xing)于氣(qi)(qi)(qi)流方(fang)向布置，金屬極(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過懸掛梁(liang)固(gu)定(ding)(ding)于殼(ke)體中(zhong)，電暈電極(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)不易變(bian)形(xing)，極(ji)間距有(you)保證(zheng)，故電場穩定(ding)(ding)性好(hao)，運(yun)行(xing)(xing)電壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現(xian)故障時，可(ke)以在(zai)(zai)較高(gao)的(de)煙氣(qi)(qi)(qi)溫度下運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極板(ban)一(yi)般(ban)高度在(zai)8～10m左右(you)，要形成均勻的水(shui)膜對陽極板(ban)的設(she)計、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格(ge)的要求(qiu)，更換時難度較大(da)。2)極板(ban)材質多(duo)采用(yong)(yong)(yong)316L，需要通過(guo)水(shui)膜保(bao)護(hu)以(yi)防腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效，造成極板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至(zhi)喪失除塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式采用(yong)(yong)(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋(lin)(lin)工藝，需要設(she)置專(zhuan)門的水(shui)處理系(xi)統(tong)，噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用(yong)(yong)(yong)，這(zhe)種清(qing)灰方式對于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的消耗較大(da)，對噴(pen)嘴(zui)性能要求(qiu)更高。根(gen)據各企(qi)業發布的環境監測報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等(deng)都(dou)采用(yong)(yong)(yong)了金(jin)屬(shu)極板(ban)濕式電(dian)除塵(chen)(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(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)工(gong)廠成型，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)利于保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)表面形(xing)成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)效阻(zu)隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接(jie)，靠重(zhong)力(li)自流至下(xia)部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)管上部(bu)設置一層間斷噴(pen)淋(lin)裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需要進行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運(yun)行(xing)，沖洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速(su)(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速(su)(su)后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長(chang)期使用(yong)，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)板壽(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)及制作產品(pin)所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整(zheng)個模塊更換，將(jiang)大大增加維(wei)護費(fei)用(yong)和難度(du)。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電極(ji)濕式電除(chu)塵技(ji)術(shu)的(de)概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究制(zhi)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)由山東大學(xue)和國(guo)電環保院共同研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物用(yong)于濕式除(chu)塵器(qi)的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相關資(zi)料(liao)顯示，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過潤濕使(shi)其導電，可以(yi)形成水膜，并靠重力自(zi)流(liu)向下(xia)(xia)與煙氣分離，柔(rou)性織(zhi)物(wu)材料(liao)作為收塵極布(bu)(bu)置(zhi)成方形孔(kong)道(dao)(立(li)式布(bu)(bu)置(zhi))，煙氣沿孔(kong)道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性濕式電除塵器的技術特(te)點如下(xia)(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)(you)(you)重量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利(li)于表面(mian)形成(cheng)均(jun)勻(yun)水(shui)膜(mo)，利(li)用從煙氣(qi)中(zhong)收(shou)集的(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰(hui)，實(shi)現(xian)自(zi)清灰(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部(bu)件可組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸(xie)，有(you)(you)(you)利(li)于后(hou)期的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)(you)影響，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用壽命(ming)6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸(jin)水(shui)后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮都會(hui)影響實(shi)際的(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)場的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較高，產生(sheng)氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微(wei)(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明：粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)(you)限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體化有(you)(you)(you)限(xian)公司一期600MW機(ji)組(zu)(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京華(hua)能(neng)達公(gong)司自(zi)主研發的(de)(de)(de)(de)具有自(zi)主知識產(chan)權的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與上述濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)垂直于氣流方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與引風力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向在同(tong)一(yi)水平(ping)線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用下(xia)，在新型陽(yang)(yang)極板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)置、陰極裝(zhuang)置、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與煙氣接觸(chu)部(bu)位(wei)全(quan)部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質(zhi)，具有強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤(you)其對氯(lv)離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)性，使用壽命能(neng)夠達到(dao)30年。2)新型陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率(lv)達到(dao)98%以(yi)上，其幾乎全(quan)通透的(de)(de)(de)(de)結(jie)構大大降低了徑流式濕式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)(li)，并(bing)且(qie)和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積下(xia)新型陽(yang)(yang)極板(ban)具有的(de)集塵面積，相當于普通(tong)(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)設(she)計(ji)，在旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴(zui)在旋(xuan)(xuan)轉電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通(tong)(tong)過排水(shui)(shui)泵和(he)排污(wu)管道送(song)入脫硫(liu)塔補水(shui)(shui)。在工程運行(xing)中，利用壓差監(jian)測，實現在線噴淋，無水(shui)(shui)循(xun)環系統(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存在的(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。