潛江濕式電除塵器

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(ru)新(xin)世紀，隨著我國經濟的高速發(fa)展(zhan)，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量仍在不斷增長。按中(zhong)電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力行業節(jie)能環保信息》推算，2015年，我國新(xin)增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量將(jiang)達(da)到(dao)12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量約(yue)為3億(yi)kW。火電廠(chang)的(de)快速(su)發展導致了大(da)氣環境(jing)的(de)污染(ran)并引發了公共環境(jing)及健康危(wei)機(ji)(ji)，

雖(sui)然采取一系列政策，大力(li)推動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)展清潔能源，但(dan)由于我國(guo)燃煤發(fa)電(dian)的(de)基(ji)數較(jiao)大(da)，火(huo)電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污染物的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)排放(fang)(fang)源之一(yi)，而降低排放(fang)(fang)強度(du)的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)措施就(jiu)是(shi)制定和(he)實施更加(jia)嚴格(ge)的(de)排放(fang)(fang)標準(zhun)。

同時濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)作為燃煤(mei)電廠污(wu)染物(wu)控制的精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象為含大量游(you)離水的飽和濕煙氣(qi)，主要(yao)去除粉塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴(di)和有(you)害氣(qi)體，并可有(you)效控制PM2.5的排放，本文介紹4種(zhong)濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)技術，并從性能、可靠性及除塵(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)目前的濕(shi)除(chu)(chu)技術中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的選取及(ji)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)技術。根(gen)據(ju)(ju)陽(yang)極(ji)材質(zhi)的不同，主要分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據(ju)(ju)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)技術(即水(shui)膜(mo)的形成原理)不同，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)(zi)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)技術和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗(xi)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)技術，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)(mian)自(zi)(zi)凝(ning)結實(shi)現在(zai)線(xian)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)(mian)形成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電除塵(chen)器(qi)性(xing)能對比3.1、金屬電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代(dai)，為應對地方環保法(fa)規提出的對煙(yan)塵(chen)排放控(kong)制的要求(qiu)，日(ri)本三(san)菱公司(si)研發并建成(cheng)濕式電除塵(chen)器(qi)，用于燃煤電廠的煙(yan)塵(chen)治(zhi)理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控(kong)制(zhi)要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目(mu)前我國通過(guo)引進(jin)技術并優化設計(ji)，已掌(zhang)握其(qi)核心(xin)技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技術特點如下：1)大多采(cai)(cai)(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣流沿水平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)(chu)，煙氣流速較低(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效(xiao)(xiao)控(kong)制(zhi)氣流帶(dai)出(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除效(xiao)(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于氣流方(fang)(fang)向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)板采(cai)(cai)(cai)用懸掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通過(guo)懸掛梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)(cai)(cai)用框(kuang)架式(shi)(shi)結(jie)構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間(jian)距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出(chu)(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)的煙氣溫(wen)度下運行。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形(xing)成(cheng)均勻的(de)(de)水膜(mo)對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)設計、制造、安(an)裝及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多采用316L，需要(yao)通過水膜(mo)保(bao)護以防腐(fu)蝕，一旦水膜(mo)保(bao)護出現(xian)失效(xiao)，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除塵(chen)效(xiao)率。3)清灰方式(shi)采用在線單(dan)線連續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)設置專門的(de)(de)水處理(li)系統，噴(pen)淋(lin)水經NaOH水溶(rong)液中和后循環(huan)使用，這種清灰方式(shi)對(dui)于水耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，金屬電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐(tang)黃島電廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟山電廠(chang)350MW機(ji)組等都采用了金屬極(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電除塵(chen)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(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)具(ju)有(you)重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高、耐(nai)腐蝕等特性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采用(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利(li)于(yu)(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)(xing)時(shi)(shi)，收(shou)(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)極表面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由于(yu)(yu)玻璃鋼(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力(li)自流(liu)(liu)(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極管上部(bu)設(she)置一(yi)層間(jian)(jian)斷(duan)噴(pen)淋(lin)裝置，將(jiang)(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)場，當需要進行(xing)(xing)間(jian)(jian)斷(duan)沖洗(xi)(xi)時(shi)(shi)，控(kong)制系統(tong)自動停掉其(qi)中(zhong)一(yi)個電(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)場降壓(ya)運行(xing)(xing)，沖洗(xi)(xi)結束后開(kai)啟該(gai)電(dian)場。由于(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣流(liu)(liu)(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高溫下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較高時(shi)(shi)對(dui)陽極板(ban)壽命有(you)影響，嚴(yan)重時(shi)(shi)可能(neng)燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)(de)質量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原材料性能(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)果出現部(bu)分導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個模塊(kuai)更換，將(jiang)(jiang)大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)和(he)難(nan)度(du)。根據各企(qi)業(ye)發布的(de)(de)(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上海(hai)石洞口300MW機組、蒙(meng)西(xi)300MW機組、白楊(yang)河兩臺300MW機組等都采用(yong)了導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕(shi)式(shi)電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了(le)柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技(ji)術的概(gai)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(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)東大學和國電環保院共同研(yan)發，開(kai)始(shi)了柔性絕(jue)緣疏水纖維織物(wu)用于(yu)濕(shi)式除塵(chen)器(qi)的研(yan)究工作，并于(yu)2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中完成(cheng)工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)優良(liang)的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通(tong)過(guo)潤濕使其導(dao)電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣(qi)分(fen)離，柔(rou)(rou)性(xing)織物(wu)材料(liao)作為收塵極布置成方形孔(kong)道(dao)(立式布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵器的技術(shu)特(te)點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量輕(qing)、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)的特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)本(ben)身的結構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于表(biao)面形成均(jun)勻水膜，利(li)用從煙氣(qi)中收集的酸液帶出灰，實現自清(qing)灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)于后期的維(wei)護和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在的問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)(shou)命有(you)(you)影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽(shou)(shou)命6年左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的張緊程度(du)和(he)浸水后發(fa)生的伸縮(suo)都(dou)會影(ying)響(xiang)(xiang)實際的極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的正常運行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公(gong)司(si)300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一體(ti)化有(you)(you)限公(gong)司(si)一期600MW機組采(cai)用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京華能(neng)達(da)公司(si)自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)具有(you)自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)(yu)引(yin)風力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體、分布板(ban)(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材(cai)質，具有(you)強度(du)高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤(you)其對氯離子和(he)硫(liu)化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能(neng)夠(gou)達(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以(yi)上，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)體積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)具有(you)的(de)集(ji)塵(chen)面積，相當(dang)于普通(tong)陽(yang)極板(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極系統采用(yong)(yong)旋(xuan)轉電極設(she)計(ji)，在(zai)(zai)旋(xuan)轉電極下部設(she)立獨立的(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉電極內部向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后的(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污(wu)管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)壓差(cha)監測(ce)，實現在(zai)(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)循環(huan)系統，故(gu)耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下：1)由于接觸煙氣的(de)部件全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。