青海濕式電除塵器

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(guo)經(jing)濟的高(gao)速發(fa)展，火(huo)電(dian)裝機容量(liang)仍在(zai)不斷(duan)增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新(xin)增火(huo)電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據(ju)電(dian)力規劃設(she)計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機(ji)容量將(jiang)達到(dao)12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容量約為(wei)3億kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導致了大氣環(huan)境的(de)污染并引發了公(gong)共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭清(qing)潔利(li)用與發展清潔能源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電(dian)的(de)基數較(jiao)大，火電(dian)廠仍(reng)將(jiang)是(shi)大氣污染物的(de)主要排放(fang)(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)(fang)強度的(de)主要措(cuo)施就是(shi)制定和實施更加嚴格的(de)排放(fang)(fang)標準。

同時濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物(wu)控制的精處理技術設備，其(qi)處理對象為(wei)含大量游離(li)水的飽和(he)濕煙氣(qi)，主(zhu)要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害氣(qi)體，并可有效控制PM2.5的排放(fang)，本文(wen)介(jie)紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)技術，并從性能、可靠性及除(chu)塵效果等方(fang)面進(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)技術(shu)中(zhong)，主要差(cha)別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)選(xuan)取及清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不(bu)同，主要分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器;根據清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形(xing)成原理)不(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實現(xian)在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)為(wei)(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對(dui)地方(fang)環保法規(gui)提出的(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控(kong)制的(de)要求，日本三菱公司研發(fa)并建成(cheng)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器，用(yong)于燃煤(mei)電(dian)廠(chang)的(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引進技(ji)術并(bing)優化(hua)設(she)計(ji)，已(yi)掌握其核心技(ji)術。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下：1)大多(duo)采(cai)用臥式(shi)布(bu)(bu)置，氣流沿水平方向(xiang)(xiang)進出(chu)，煙(yan)(yan)氣流速較低(di)(流速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控制氣流帶出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽(yang)(yang)極(ji)均平行于(yu)氣流方向(xiang)(xiang)布(bu)(bu)置，金(jin)(jin)屬極(ji)板采(cai)用懸(xuan)掛(gua)方式(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼體中。這種安裝方式(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出(chu)現(xian)故障時(shi)，可以在較高(gao)的(de)煙(yan)(yan)氣溫(wen)度下運行。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在的問題(ti)如下：

1)陽(yang)極(ji)板一般(ban)高度(du)在8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均勻(yun)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設(she)計、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換時難度(du)較大。2)極(ji)板材質(zhi)多(duo)采(cai)用316L，需(xu)要(yao)(yao)通過(guo)水(shui)(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜保護出現失效(xiao)，造成極(ji)板腐(fu)(fu)蝕嚴重(zhong)，甚至喪失除塵效(xiao)率(lv)(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用在線單線連(lian)續(xu)噴淋工藝，需(xu)要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統(tong)，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這種清灰方式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)求更(geng)高。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器粉(fen)(fen)塵去除率(lv)(lv)(粉(fen)(fen)塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用了金屬(shu)極(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器。

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)導電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)下：1)導電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)重量(liang)輕、比強(qiang)度高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實(shi)現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)集下來(lai)的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能有(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自流至下部集液(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部設(she)置一層間(jian)斷噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個電(dian)場(chang)，當需要(yao)進行間(jian)斷沖洗時(shi)，控制系統(tong)自動(dong)停掉其中(zhong)一個電(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)(jiang)電(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后開(kai)啟該(gai)電(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較小，集液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收(shou)集液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)煙氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙氣(qi)流速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一般FRP不(bu)能在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫下長期使用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度較高(gao)(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)影響，嚴重時(shi)可能燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能有(you)關。3)如(ru)果出現部分導電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整(zheng)個模塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)(jiang)大大增加維護(hu)費用(yong)(yong)和難度。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，導電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等都采用(yong)(yong)了導電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性電極濕(shi)式電除塵技術的概念，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(he)國電環保院共同(tong)研(yan)(yan)發，開始了(le)柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物(wu)用于濕(shi)式除塵器(qi)的研(yan)(yan)究工作(zuo)，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)(guo)相(xiang)關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖(xian)維織物通過(guo)(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自流向下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織物材料作為(wei)收塵極布置(zhi)成方形孔道(dao)(立(li)式布置(zhi))，煙氣沿孔道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水纖維本身的(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成(cheng)均勻水膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中收(shou)集的(de)酸液帶出(chu)灰，實現(xian)自清灰，沖洗水量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可(ke)組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)于(yu)后(hou)期(qi)的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)(you)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，嚴(yan)重(zhong)(zhong)時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用壽(shou)命(ming)6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖維織(zhi)物的(de)伸縮(suo)率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)張緊程(cheng)度(du)和浸水后(hou)發生的(de)伸縮(suo)都會影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)極(ji)間(jian)距(ju)，進(jin)而(er)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常運(yun)行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)(yi)體化有(you)(you)限(xian)公司(si)一(yi)(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)是(shi)北京華能(neng)達(da)(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自主(zhu)知(zhi)識產權的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)技術(shu)(shu)。與上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水(shui)平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與電(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用下，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完(wan)成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和供(gong)電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)(shu)特(te)點如下：1)與煙氣接觸(chu)部位全部采(cai)用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有強(qiang)度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其對氯離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特(te)性，使(shi)用壽命(ming)能(neng)夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔率達(da)(da)到98%以上(shang)(shang)，其幾乎全通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并且(qie)和普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有的集塵(chen)面積，相當于普通(tong)(tong)陽(yang)(yang)極(ji)板的20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)系統(tong)采(cai)用(yong)旋(xuan)轉電極(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)下部設(she)立(li)獨立(li)的清(qing)洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)內部向外沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后的污水通(tong)(tong)過排(pai)水泵和(he)排(pai)污管(guan)道送(song)入脫(tuo)硫塔補水。在(zai)工程運(yun)行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現(xian)在(zai)線噴淋(lin)，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式(shi)電除塵(chen)器存(cun)在(zai)的問題如下：1)由于接觸(chu)煙氣的部件全部采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高。