濮陽濕式電除塵器

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(yan)進入(ru)新世紀，隨著我(wo)國經(jing)濟的(de)高(gao)速發(fa)展(zhan)，火(huo)電裝機(ji)容量仍在不斷增長。按中電聯《電力(li)行業(ye)節能環保(bao)信息》推算，2015年，我(wo)國新增火(huo)電裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電力(li)規劃設計總(zong)院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)將(jiang)達到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容量(liang)約(yue)為3億kW。火(huo)電(dian)廠(chang)的快速發展導致了(le)大氣環(huan)境(jing)的污(wu)染并引發了(le)公共(gong)環(huan)境(jing)及健康危機，

雖然(ran)采(cai)取一系列政(zheng)策，大力推動(dong)煤炭清(qing)潔利用與發展清潔能源，但由(you)于我國燃煤發電的基數(shu)較大，火(huo)電廠仍將(jiang)是(shi)大氣污染(ran)物(wu)的主要(yao)排(pai)放源之一，而(er)降低排(pai)放強度的主要(yao)措施就(jiu)是(shi)制定(ding)和實施更加(jia)嚴(yan)格的排(pai)放標(biao)準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的精處理技術設備，其處理對象為(wei)含(han)大量(liang)游離水的飽和濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主要(yao)去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵效果(guo)等(deng)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(zai)目前的(de)濕(shi)除技術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的(de)選(xuan)取及(ji)清灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)不同(tong)，主(zhu)要分為(wei)(wei)(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器、導(dao)電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器;根據清灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)技術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)原理)不同(tong)，分為(wei)(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自清灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗(xi)清灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)技術(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面自凝結實現(xian)在(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為(wei)(wei)(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)膜清灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)性能對比(bi)3.1、金屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年(nian)代，為應(ying)對地方環保法(fa)規提出的對煙塵(chen)排放控制的要求，日本三菱公司研發并(bing)建(jian)成濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要(yao)求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目(mu)前我(wo)國(guo)通(tong)過(guo)引進(jin)技術(shu)并優化(hua)設(she)計(ji)，已掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技術(shu)特點如下：1)大(da)多(duo)采(cai)用臥式布置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平方向進(jin)出(chu)，煙(yan)氣流(liu)(liu)速較(jiao)(jiao)低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控(kong)制氣流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)(gao)(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行(xing)于氣流(liu)(liu)方向布置(zhi)，金屬極(ji)板采(cai)用懸掛方式，極(ji)板通(tong)過(guo)懸掛梁固定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架式結構(gou)，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛在(zai)殼體中。這(zhe)種安(an)裝(zhuang)方式由于陰(yin)陽極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間(jian)距有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場(chang)穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)(gao)溫，脫硫系統出(chu)現(xian)故(gu)障時，可(ke)以在(zai)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)的煙(yan)氣溫度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵器存(cun)在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板一般(ban)高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)(yao)形成(cheng)均勻(yun)的(de)(de)水膜(mo)對(dui)陽極(ji)板的(de)(de)設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝(zhuang)及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極(ji)板材(cai)質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)(yao)通過水膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐蝕，一旦(dan)水膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效(xiao)，造(zao)成(cheng)極(ji)板腐蝕嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除(chu)(chu)(chu)塵效(xiao)率。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴淋工藝(yi)，需(xu)要(yao)(yao)(yao)設(she)置專(zhuan)門(men)的(de)(de)水處(chu)理系統，噴淋水經NaOH水溶(rong)液中和(he)后循環使用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)于水耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)(yao)(yao)求更高。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯示(shi)，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組等都采(cai)用(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)板濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)(ru)(ru)下(xia)(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具(ju)有重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采(cai)用工廠成型，實現(xian)整體模(mo)塊化(hua)，有利(li)于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時，收(shou)(shou)集(ji)下(xia)(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉淀極表面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對(dui)(dui)沉淀極壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力自流(liu)至下(xia)(xia)(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極管上部(bu)設置(zhi)一層(ceng)間斷噴(pen)淋(lin)裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行間斷沖(chong)洗時，控制系(xi)統自動(dong)停(ting)掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)可返(fan)回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)(shi)用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如(ru)(ru)(ru)下(xia)(xia)(xia)(xia)：1)煙氣流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)長期使(shi)(shi)用，煙氣溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時對(dui)(dui)陽(yang)極板壽命有影響，嚴重時可能(neng)燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作(zuo)產品(pin)所(suo)用的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)(ru)(ru)果出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)損壞，需(xu)要整個模(mo)塊更(geng)換(huan)，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費(fei)用和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大學提出了(le)柔性(xing)電極濕式(shi)電除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立(li)大學共同研(yan)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，我國早由山東大學(xue)和國(guo)電環保院(yuan)共同研(yan)發，開始了(le)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)織物(wu)用于濕式除塵器(qi)的研(yan)究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資(zi)料(liao)顯示(shi)，耐腐蝕(shi)性優(you)良的(de)柔(rou)(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通過(guo)(guo)潤濕使(shi)其導(dao)電，可(ke)以形成(cheng)水(shui)膜，并靠重力(li)自(zi)流向下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離(li)，柔(rou)(rou)性織物(wu)材(cai)料(liao)作(zuo)為收塵(chen)極布置成(cheng)方形孔道(dao)(dao)(立(li)式布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕式電除塵(chen)器的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)表面形成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用(yong)(yong)壽命6年左(zuo)右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)(de)張緊(jin)程度和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮(suo)都(dou)會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影響(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結(jie)果表明：粉塵去(qu)除率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體化有(you)(you)限公司一期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器是北京華能達公司自主研發的(de)具(ju)(ju)有自主知識產權的(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)(yu)上(shang)(shang)(shang)述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器結(jie)構(gou)不(bu)同(tong)，該(gai)結(jie)構(gou)布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)陽極(ji)板垂(chui)直于氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力與(yu)(yu)引風(feng)(feng)力的(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)(feng)力與(yu)(yu)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力的(de)共(gong)同(tong)作用下，在(zai)新(xin)型陽極(ji)板上(shang)(shang)(shang)完成捕(bu)集。裝置(zhi)主要(yao)由(you)殼體(ti)(ti)、分布板、陽極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風(feng)(feng)系(xi)統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術特點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接(jie)觸部位全(quan)(quan)部采用2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼材質(zhi)，具(ju)(ju)有強度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子和硫化物(wu)的(de)應(ying)力腐蝕)等特性，使(shi)用壽命能夠(gou)達到30年(nian)。2)新(xin)型陽極(ji)板的(de)通孔率(lv)達到98%以上(shang)(shang)(shang)，其幾乎全(quan)(quan)通透(tou)的(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)徑(jing)流式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)運行阻力，并且和普通的(de)陽極(ji)板相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)體(ti)(ti)積下新(xin)型陽極(ji)板具(ju)(ju)有的集塵(chen)(chen)面積(ji)，相當于(yu)普通陽(yang)極(ji)(ji)板的20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統采用(yong)(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下部設(she)立(li)獨立(li)的清(qing)(qing)洗(xi)室，由(you)高(gao)壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)網板，清(qing)(qing)洗(xi)網板后的污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵(beng)和排污管道(dao)送(song)入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程(cheng)運行中，利用(yong)(yong)壓差監(jian)測，實現在(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的問題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的部件全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投(tou)入(ru)較高(gao)。