黔南濕式電除塵器

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(yin)言進入新世紀，隨著(zhu)我國(guo)(guo)經濟的高速(su)發(fa)展，火電裝機容(rong)量仍在不(bu)斷增長。按中電聯《電力行業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我國(guo)(guo)新增火電裝機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根(gen)據電力規劃設(she)計(ji)總院預測，到(dao)2020年，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億(yi)(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)約(yue)為3億(yi)(yi)kW。火電廠(chang)的快速發展(zhan)導(dao)致了(le)大氣環境的污染并引發了(le)公共環境及健康危機(ji)(ji)，

雖然(ran)采取(qu)一系列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由(you)于我國(guo)燃(ran)煤發電的(de)基數較大(da)，火電廠仍將(jiang)是大(da)氣污染物的(de)主(zhu)要排(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而(er)降低排(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要措施(shi)就是制定和實(shi)施(shi)更加嚴(yan)格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器作為燃煤(mei)電廠(chang)污染(ran)物控制(zhi)的精處理(li)技術設備(bei)，其處理(li)對象為含大(da)量游離水的飽和(he)濕(shi)煙(yan)氣(qi)，主要(yao)去除(chu)(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣(qi)體(ti)，并可有效控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文介紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器技術，并從性能、可靠(kao)性及除(chu)(chu)塵效果等方面(mian)進(jin)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)(zai)目前的(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質的(de)選取及清灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽極(ji)(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同，主(zhu)要(yao)分為不(bu)銹鋼濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器、導電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器、柔(rou)性電極(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器;根(gen)據清灰(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自清灰(hui)技(ji)術(shu)和(he)水(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為間斷噴(pen)淋，靠煙(yan)氣(qi)中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)自凝(ning)結實(shi)現在(zai)(zai)線(xian)清灰(hui)，后者為通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)形成水(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電極濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對地方環(huan)保(bao)法規提出的(de)(de)對煙塵排放(fang)控制(zhi)的(de)(de)要求，日本(ben)三菱(ling)公司研發并(bing)建成濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)，用于燃煤電廠(chang)的(de)(de)煙塵治(zhi)理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出控制(zhi)要求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)。目前我國通過引進技(ji)術并(bing)優化設(she)計，已(yi)掌(zhang)握其核心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的技(ji)術特點如下(xia)：1)大多采用臥式布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平方向進出，煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽極(ji)均平行于氣(qi)流(liu)方向布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板采用懸掛方式，極(ji)板通過懸掛梁固定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用框架(jia)式結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛在殼體中。這(zhe)種(zhong)安裝方式由于陰陽極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫(liu)系統出現故(gu)障時，可以在較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問題(ti)如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)(yi)般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻(yun)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換時難度(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護以防腐蝕(shi)，一(yi)(yi)旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護出現失效，造(zao)成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除塵(chen)效率(lv)(lv)。3)清(qing)灰方(fang)式采(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設置專(zhuan)門(men)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循(xun)環使(shi)用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰方(fang)式對(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿(jian)的(de)(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性(xing)能要(yao)求更高(gao)。根(gen)據各企業發(fa)布(bu)的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示(shi)，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器粉(fen)(fen)塵(chen)去(qu)除率(lv)(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉(jia)興(xing)三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)(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(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有重(zhong)量輕、比(bi)強(qiang)度高、耐(nai)腐蝕(shi)等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)工廠成型，實現(xian)整(zheng)體模(mo)塊(kuai)化(hua)，有利于保證安(an)裝(zhuang)精(jing)度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來(lai)的(de)液滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液膜，由(you)于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有很(hen)強(qiang)的(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)(liu)至下(xia)部集(ji)(ji)液槽(cao)。4)為(wei)防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設(she)置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)(yao)進行間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系(xi)統自(zi)動停掉(diao)其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水量較小，集(ji)(ji)液槽(cao)中的(de)收集(ji)(ji)液可返回脫硫塔內(nei)循(xun)環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣流(liu)(liu)速(su)后，影響(xiang)(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高溫(wen)(wen)下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)，煙(yan)氣溫(wen)(wen)度較高時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)板壽(shou)命有影響(xiang)(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年(nian)左右，與產品(pin)的(de)質量及(ji)制(zhi)作產品(pin)所用(yong)的(de)樹脂等原材料性(xing)(xing)能(neng)有關。3)如果出現(xian)部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)(yao)整(zheng)個模(mo)塊(kuai)更換，將(jiang)大(da)大(da)增加維(wei)護費用(yong)和(he)(he)難度。根據各(ge)企業(ye)發布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙(meng)西300MW機(ji)組、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機(ji)組等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學(xue)提出了柔性電極濕(shi)式電除塵技(ji)術的(de)概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學共同研究制作(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)由山東大學和國電環保(bao)院共同研發，開始了柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)織物用(yong)于濕式除塵器的(de)研究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組中完成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通(tong)(tong)過(guo)(guo)相關資料(liao)顯(xian)示，耐腐蝕性優良(liang)的柔(rou)性絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通(tong)(tong)過(guo)(guo)潤濕使其導電(dian)，可以(yi)形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力(li)自(zi)流向下與煙氣分離，柔(rou)性織(zhi)物(wu)材料(liao)作為收塵極(ji)布(bu)置成(cheng)方形(xing)孔道(立(li)式(shi)(shi)布(bu)置)，煙氣沿孔道流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器的技術(shu)特點如(ru)下：1)柔(rou)性陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)利于表(biao)面形成(cheng)均勻(yun)水(shui)(shui)膜，利用(yong)從煙(yan)氣(qi)中(zhong)收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極部件可組(zu)(zu)裝拆卸，有(you)利于后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)時，對陽(yang)(yang)極壽命(ming)(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程度(du)和浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極間(jian)距，進而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較高(gao)，產生氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉塵去(qu)除率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)限公司一(yi)期600MW機(ji)組(zu)(zu)采(cai)用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)極濕(shi)式靜(jing)電(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)是北京華(hua)能(neng)達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與上述濕式靜電除(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不(bu)同(tong)，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方向，使電場(chang)力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平(ping)線上，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與電場(chang)力(li)的(de)(de)共同(tong)作用下(xia)，在(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統、熱(re)風(feng)系(xi)統和(he)(he)(he)供電電源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全(quan)(quan)部采用2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子和(he)(he)(he)硫化(hua)物(wu)的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使用壽命(ming)能(neng)夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以上，其幾乎全(quan)(quan)通透的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)式濕式除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)(he)(he)普(pu)通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)集塵面積，相(xiang)當于普(pu)通陽極板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽極系(xi)統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極設(she)計，在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極下部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極內部(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)(ban)后(hou)的(de)污水(shui)(shui)通過(guo)排水(shui)(shui)泵和(he)排污管道送入脫硫塔補(bu)水(shui)(shui)。在(zai)(zai)(zai)工(gong)程運行(xing)中(zhong)，利用(yong)壓差監(jian)測，實現在(zai)(zai)(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電量(liang)小。(2)徑流濕式電除塵器(qi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期(qi)成本投(tou)入較高。