秦皇島濕式電除塵器

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(xin)世紀(ji)，隨著(zhu)我國(guo)經濟(ji)的高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我國(guo)新(xin)增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力(li)規劃設計總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機容量(liang)將(jiang)達(da)到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機容量(liang)約為(wei)3億kW。火電廠的(de)快速發展(zhan)導致(zhi)了大氣(qi)環境的(de)污染(ran)并引發了公共環境及健康危機，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推動煤(mei)炭清潔(jie)利用與發展(zhan)清潔能源，但由(you)于我(wo)國燃煤發電(dian)的(de)(de)基(ji)數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污(wu)染物的(de)(de)主(zhu)要排放(fang)源之(zhi)一，而(er)降低排放(fang)強度的(de)(de)主(zhu)要措(cuo)施就是(shi)制定和實施更(geng)加嚴格的(de)(de)排放(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物控(kong)制(zhi)的精(jing)處理技術(shu)設(she)備，其處理對象為(wei)含大量(liang)游(you)離水的飽和濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣體，并(bing)可有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文(wen)介紹4種(zhong)濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器技術(shu)，并(bing)從性能(neng)、可靠性及除(chu)(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面進(jin)行比較(jiao)。

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。在目前的濕除(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在于陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)材質的選(xuan)取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材質的不同，主(zhu)要分為(wei)不銹鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi);根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)的形成原理(li))不同，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通(tong)過噴淋水(shui)(shui)(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器20世(shi)紀90年代，為應對(dui)地方(fang)環保法規提(ti)出(chu)的對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的要求，日本(ben)三菱公(gong)司研發并建成濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器，用于燃煤(mei)電廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針(zhen)對PM2.5提出控制要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器。目前我國(guo)通過(guo)引進技(ji)術(shu)并(bing)優(you)化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器的技(ji)術(shu)特點如(ru)下(xia)：1)大多采(cai)用臥(wo)式布(bu)置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平(ping)(ping)方向進出，煙氣流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)(liu)帶(dai)出粉(fen)塵，提高PM2.5細微顆粒(li)及氣溶(rong)膠(jiao)脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)均(jun)平(ping)(ping)行(xing)(xing)于氣流(liu)(liu)方向布(bu)置(zhi)，金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板通過(guo)懸掛(gua)梁(liang)固定于殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)用框架式結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種安裝方式由于陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)間距(ju)有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫(liu)系統出現故(gu)障時，可以(yi)在較高的煙氣溫度下(xia)運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均(jun)勻的(de)水膜對陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝及維護(hu)有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，更換時(shi)難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多(duo)采(cai)用316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水膜保護(hu)以防腐蝕，一旦(dan)水膜保護(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式采(cai)用在(zai)線單線連續(xu)噴淋工藝，需(xu)要(yao)(yao)設(she)置(zhi)專門(men)的(de)水處理系(xi)統(tong)，噴淋水經NaOH水溶(rong)液中和后循環使用，這種清灰(hui)方(fang)式對于(yu)水耗(hao)(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)(hao)、堿的(de)消耗(hao)(hao)(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)更高。根(gen)據(ju)各企(qi)業發(fa)布的(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器粉(fen)(fen)塵(chen)去除率(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三(san)期2×1000MW機(ji)組、大唐黃(huang)島(dao)電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等(deng)都采(cai)用了金屬極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式電(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有重量(liang)輕、比強(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現(xian)整體模塊化，有利于保證安(an)裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表(biao)面形成液(ye)(ye)(ye)膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接(jie)，靠重力自流(liu)至下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)(ye)槽(cao)(cao)。4)為(wei)防(fang)止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上部設置一(yi)層(ceng)間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)，控制系(xi)統(tong)自動停掉其中(zhong)(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量(liang)較小，集(ji)液(ye)(ye)(ye)槽(cao)(cao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)(ye)(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問(wen)題(ti)如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及(ji)(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)板(ban)壽命有影響(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)質量(liang)及(ji)(ji)制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果出現(xian)部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整個模塊更換(huan)，將大大增加(jia)維(wei)護費用(yong)(yong)和難度。根(gen)據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測報告(gao)顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器20世(shi)紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提出了柔性電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵技術(shu)的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)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國電環保院共(gong)同研(yan)發，開始了(le)柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物用于(yu)濕(shi)式除塵器(qi)的研(yan)究工作(zuo)，并于(yu)2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性優良的(de)柔性絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖維(wei)織物通過潤(run)濕使(shi)其導電(dian)(dian)，可以形成(cheng)水(shui)膜，并(bing)靠重力自流(liu)向下(xia)與煙氣(qi)分離(li)，柔性織物材料作為(wei)收塵極布置成(cheng)方形孔道(立(li)式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過。(1)柔性濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器的(de)技術特點如下(xia)：1)柔性陽有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水纖(xian)維本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利于表(biao)面形(xing)成均勻水膜，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰(hui)(hui)，實現自清灰(hui)(hui)，沖洗水量(liang)(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極部件可組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極不(bu)耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極壽命(ming)(ming)有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)(zhong)時可能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽命(ming)(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維織物(wu)的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸水后(hou)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響實際的(de)(de)(de)(de)極間距，進而影響到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)低。性(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表(biao)明：粉(fen)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)，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體(ti)化有(you)限公司一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)極濕(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)是北京華能(neng)(neng)達(da)(da)公(gong)司自(zi)主研發的(de)具有自(zi)主知識產(chan)權(quan)的(de)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)結(jie)構不(bu)同，該結(jie)構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)方向在(zai)同一水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共同作用下，在(zai)新型陽(yang)(yang)極板(ban)上完(wan)成(cheng)捕集(ji)。裝置主要(yao)由殼體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)極裝置、陰極裝置、噴淋系統(tong)、熱(re)風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)技術特(te)(te)點(dian)如下：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其(qi)對氯(lv)離子和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)(te)性，使(shi)用壽命能(neng)(neng)夠達(da)(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)通孔(kong)率達(da)(da)到98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通透的(de)結(jie)構大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)陽(yang)(yang)極板(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體積下新型陽(yang)(yang)極板(ban)具有的集塵(chen)(chen)面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系統(tong)(tong)采(cai)用旋轉電極(ji)(ji)(ji)設計，在旋轉電極(ji)(ji)(ji)下部(bu)設立獨立的清洗(xi)室，由(you)高壓噴(pen)(pen)嘴在旋轉電極(ji)(ji)(ji)內部(bu)向外(wai)沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵(beng)和(he)排(pai)污管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)。在工程運行中(zhong)，利用壓差監測，實現在線噴(pen)(pen)淋(lin)，無水(shui)循環系統(tong)(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑(jing)流濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在的問題如下：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的部(bu)件全(quan)部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高。