黔東南濕式電除塵器

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(wo)國經濟的高速發展，火電裝機容量(liang)仍在不斷(duan)增(zeng)長。按中電聯《電力行業節能環(huan)保信(xin)息》推(tui)算，2015年，我(wo)國新增(zeng)火電裝機容量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電力規劃設計總院(yuan)預測，到2020年，火電裝機容量將(jiang)達(da)到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火電廠(chang)的快速發(fa)(fa)展導致了大氣環境的污染并引發(fa)(fa)了公共環境及健康(kang)危機，

雖然采(cai)取一系(xi)列政策(ce)，大力(li)推動煤炭清潔利(li)用與發展清潔能源，但由于(yu)我國燃煤發電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污染物的主(zhu)(zhu)要排放(fang)(fang)源之一，而降低排放(fang)(fang)強度的主(zhu)(zhu)要措施就(jiu)是(shi)制定和實施更加嚴格的排放(fang)(fang)標準。

同時濕式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器作為燃煤電廠污(wu)染物控制(zhi)的(de)(de)精處(chu)理(li)技術設(she)備，其處(chu)理(li)對象為含大量游(you)離水的(de)(de)飽和濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣體，并(bing)(bing)可有(you)效(xiao)控制(zhi)PM2.5的(de)(de)排放，本文介(jie)紹4種濕式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器技術，并(bing)(bing)從(cong)性(xing)(xing)能(neng)、可靠(kao)性(xing)(xing)及除(chu)塵(chen)(chen)(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(mu)前的(de)(de)(de)濕除(chu)技術中，主(zhu)要差(cha)別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)材質的(de)(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技術。根據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技術(即水(shui)膜的(de)(de)(de)形成(cheng)原理(li))不(bu)同，分為水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技術和(he)水(shui)膜沖洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)技術，前者為間(jian)斷(duan)噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結(jie)實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為通(tong)過(guo)噴(pen)淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除塵器(qi)性能對比(bi)3.1、金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法規提出的對煙塵排放控制的要求，日本(ben)三(san)菱公司研發(fa)并建(jian)成濕式電(dian)除塵器(qi)，用于燃(ran)煤電(dian)廠(chang)的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要求(qiu)，在燃(ran)煤(mei)電廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式電除(chu)塵器。目(mu)前我國通(tong)過(guo)引進(jin)技術(shu)并優化設計，已掌握(wo)其(qi)核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電極濕(shi)式電除(chu)塵器的(de)技術(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥式布置，氣(qi)流沿水(shui)平方(fang)向進(jin)出，煙氣(qi)流速較低(流速在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)流帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極均(jun)平行于氣(qi)流方(fang)向布置，金(jin)屬極板采用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)式，極板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼體中(zhong)，電暈電極采用(yong)框架式結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式由(you)于陰陽極不易變形，極間(jian)距有保證，故(gu)電場穩定性(xing)好，運行電壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)硫(liu)系統出現故(gu)障時，可(ke)以在較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度(du)下運行。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)在(zai)(zai)8～10m左右(you)，要(yao)形(xing)成均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設計、制(zhi)造(zao)、安裝及維護有(you)嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)(cai)(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護出現失效(xiao)，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵效(xiao)率。3)清灰方式(shi)采(cai)(cai)(cai)用(yong)在(zai)(zai)線(xian)單線(xian)連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)設置專門的(de)(de)水(shui)處理(li)系(xi)統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使(shi)用(yong)，這種清灰方式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境(jing)監(jian)測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華國華舟山(shan)電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)(cai)(cai)用(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)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)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特(te)點(dian)如(ru)下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有重(zhong)量輕、比強度高(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整體模塊(kuai)化(hua)，有利于(yu)保證安裝(zhuang)精(jing)度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行(xing)時，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面形成液膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有很(hen)強的(de)(de)疏水性(xing)，能有效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流至下(xia)(xia)部集(ji)液槽(cao)。4)為防止少(shao)量煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管上(shang)(shang)部設置(zhi)一(yi)層間(jian)(jian)斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)場，當需(xu)要進(jin)行(xing)間(jian)(jian)斷沖洗(xi)時，控制系(xi)統自(zi)動(dong)停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)場降(jiang)壓運行(xing)，沖洗(xi)結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水量較(jiao)(jiao)小，集(ji)液槽(cao)中的(de)(de)收集(ji)液可返回(hui)脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流速后，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度較(jiao)(jiao)高(gao)時對陽極(ji)(ji)板壽命有影(ying)響，嚴重(zhong)時可能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質量及制作產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原(yuan)材料性(xing)能有關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)部分導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個模塊(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度。根據各企(qi)業(ye)發布(bu)的(de)(de)環境監(jian)測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)(shang)海石(shi)(shi)洞(dong)口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機組(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵(chen)器20世(shi)紀90年代末，俄亥(hai)俄州立(li)大學(xue)提出了(le)柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學共(gong)同研究制作(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)由山東大學和國電(dian)環保院共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年(nian)在益陽(yang)300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良(liang)的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物通過(guo)潤(run)濕(shi)(shi)使(shi)其導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)(rou)性(xing)織物材料作(zuo)為收塵極(ji)布置(zhi)成方(fang)形孔(kong)道(dao)(立式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器(qi)的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)好(hao)的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維本身的(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有利(li)于表面(mian)形(xing)成均(jun)勻水(shui)(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)酸(suan)液帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部(bu)件(jian)可組裝(zhuang)拆卸，有利(li)于后(hou)期(qi)的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有影響，嚴重時可能(neng)(neng)燒蝕(shi)，使用壽(shou)命6年左(zuo)右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)張(zhang)緊程度和浸水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)伸縮都會(hui)影響實(shi)際的(de)極(ji)(ji)間距，進而(er)影響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產(chan)生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)結果表明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有限公司300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有限公司一(yi)期(qi)600MW機(ji)組采(cai)用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華能達公司自(zi)主(zhu)研發(fa)的(de)具(ju)有自(zi)主(zhu)知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)構布(bu)置是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)的(de)方(fang)向在(zai)同(tong)(tong)一水平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)置主(zhu)要(yao)由(you)殼體(ti)、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)(qi)接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材(cai)質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯(lv)離子和(he)硫化物的(de)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性，使(shi)用(yong)壽命能夠達到(dao)30年。2)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)通(tong)孔(kong)率達到(dao)98%以上(shang)，其(qi)幾乎(hu)全通(tong)透的(de)結(jie)構大大降(jiang)低了徑(jing)(jing)(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并(bing)且(qie)和(he)普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體(ti)積下(xia)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具(ju)有的(de)集塵面積，相當于普通陽(yang)極板的(de)20倍。3)陽(yang)極系統(tong)采(cai)(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極設(she)計，在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極下部(bu)設(she)立(li)獨(du)立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極內部(bu)向(xiang)外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后的(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道(dao)送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工(gong)程運行中，利用壓(ya)差監測，實現在線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故(gu)耗水(shui)、耗電(dian)(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器存在的(de)問題(ti)如下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)(cai)用2205雙相不銹鋼，前期(qi)成(cheng)本投入(ru)較高(gao)。