清遠濕式電除塵器

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(yan)進(jin)入新世紀，隨著(zhu)我國(guo)(guo)經濟(ji)的高速發(fa)展，火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中電(dian)(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)(dian)力(li)行業(ye)節能環(huan)保信息》推算，2015年，我國(guo)(guo)新增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)(dian)力(li)規劃設(she)計總院(yuan)預(yu)測(ce)，到2020年，火(huo)電裝機(ji)(ji)(ji)容量(liang)將達(da)到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)(ji)容量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠(chang)的快速發展導致了大氣環境(jing)的污染并(bing)引發了公共環境(jing)及健康危(wei)機(ji)(ji)(ji)，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清(qing)潔能(neng)源(yuan)，但(dan)由于我國(guo)燃煤發電的基(ji)數較(jiao)大(da)(da)，火電廠(chang)仍(reng)將是大(da)(da)氣污(wu)染物(wu)的主要(yao)排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一(yi)，而降低排(pai)(pai)放(fang)強度的主要(yao)措施(shi)就(jiu)是制定和實施(shi)更加嚴格的排(pai)(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤(mei)電(dian)廠污染物控制(zhi)的精處理技(ji)(ji)術(shu)(shu)設(she)備(bei)，其處理對象為(wei)含大量(liang)游(you)離(li)水的飽(bao)和(he)濕(shi)煙氣，主要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并(bing)可(ke)有(you)效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器技(ji)(ji)術(shu)(shu)，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面進行比較。

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。在目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主要差別(bie)在于陽極板材(cai)質(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)。根據陽極材(cai)質(zhi)的(de)不同，主要分為(wei)(wei)不銹鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器;根據清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形成原理)不同，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)和(he)水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在陽極表面自凝結實現(xian)在線清(qing)(qing)(qing)灰，后(hou)者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在陽極表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)(qing)灰。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器性(xing)能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為(wei)應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)排放控制的要(yao)求，日本(ben)三菱公司研發并建成濕式電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引(yin)進技術并優化設(she)計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)大多(duo)采用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣流(liu)(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控(kong)制氣流(liu)(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)(yu)氣流(liu)(liu)(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬極(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛梁固(gu)定(ding)于(yu)(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體中。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由(you)于(yu)(yu)陰陽(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系(xi)統出(chu)現(xian)故障時(shi)，可(ke)以在(zai)較(jiao)高的(de)煙(yan)氣溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極(ji)濕式電除塵器存在的問題如(ru)下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)水(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度較(jiao)大(da)(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多(duo)采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通(tong)過水(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)采用(yong)在線單線連續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和(he)后循(xun)環使用(yong)，這(zhe)種(zhong)清灰方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)大(da)(da)，對噴嘴(zui)性能(neng)要(yao)求(qiu)更高。根(gen)據(ju)各企業(ye)發布的(de)環境監(jian)測(ce)報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江(jiang)嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等都采用(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)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)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)(you)重量輕、比強度(du)(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕(shi)等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于保(bao)證(zheng)安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)運行時，收集下來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)(you)很強的(de)疏水性(xing)，能有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重力自流(liu)至下部集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止少量煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上部設置一(yi)(yi)層間斷噴淋(lin)裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)場，當需要(yao)進行間斷沖(chong)洗時，控制(zhi)系統自動停掉(diao)其(qi)中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)場降壓(ya)運行，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)場。由于耗水量較小(xiao)，集液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)收集液(ye)(ye)可(ke)(ke)返回脫硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)問(wen)題如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下長(chang)期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)(du)較高(gao)時對陽極(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴(yan)重時可(ke)(ke)能燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與(yu)產品的(de)質量及制(zhi)作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性(xing)能有(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整個模(mo)塊(kuai)更換(huan)，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據各企(qi)業(ye)發(fa)布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上海石洞口300MW機組、蒙西(xi)300MW機組、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機組等(deng)都(dou)采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學(xue)提出了柔性電極濕式(shi)電除塵(chen)技(ji)術(shu)的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大(da)學共同研究(jiu)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(dong)大學和國電環保院(yuan)共(gong)同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物用(yong)于濕(shi)式(shi)除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤(mei)機組中完(wan)成工(gong)業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維(wei)織物通過潤濕使(shi)其(qi)導電(dian)，可以形成水膜，并(bing)靠重(zhong)力(li)自流(liu)向下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物材料(liao)作為收塵極布置成方形孔道(立式布置)，煙(yan)氣沿(yan)孔道流(liu)過。(1)柔性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器的(de)技術特(te)點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利于(yu)表(biao)面形成(cheng)均(jun)勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)中收集的(de)(de)酸(suan)液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆(chai)卸，有(you)利于(yu)后(hou)期(qi)的(de)(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不(bu)耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度較高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)影響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使(shi)用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度和浸水(shui)后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影響實際的(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較高(gao)，產(chan)生(sheng)氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體(ti)化有(you)限公司一(yi)期(qi)600MW機(ji)組采用了柔性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)是(shi)北京華(hua)能達公(gong)司自(zi)主(zhu)研(yan)發的具有自(zi)主(zhu)知識(shi)產權的除塵技術。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)結(jie)構不(bu)同(tong)，該(gai)結(jie)構布(bu)置(zhi)是(shi)將收塵陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直(zhi)于氣(qi)流(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)與(yu)(yu)引(yin)風力(li)的方向(xiang)在同(tong)一水平線(xian)上(shang)(shang)，粉塵顆粒(li)在引(yin)風力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)場力(li)的共同(tong)作(zuo)用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由(you)殼(ke)體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)(qi)的技術特(te)(te)點如下：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤其對(dui)氯離(li)子(zi)和硫化(hua)物的應力(li)腐蝕)等(deng)特(te)(te)性，使用(yong)壽命(ming)能夠(gou)達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的通(tong)孔率達到98%以(yi)上(shang)(shang)，其幾乎全通(tong)透(tou)的結(jie)構大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵器(qi)(qi)(qi)的運行阻力(li)，并(bing)且和普通(tong)的陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)體積(ji)下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的集塵(chen)面(mian)積，相當于普通(tong)陽極(ji)(ji)(ji)板的20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)(ji)系統采(cai)用(yong)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)下部(bu)設立(li)獨立(li)的清(qing)洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后的污水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污管(guan)道送入脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線(xian)噴淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的問題如下：1)由于接觸煙氣的部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期(qi)成本投(tou)入較(jiao)高。