欽州濕式電除塵器

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(jin)入(ru)新(xin)世(shi)紀，隨著(zhu)我國經濟的高(gao)速(su)發展，火(huo)電裝機容量(liang)仍(reng)在不斷增(zeng)長。按中(zhong)電聯《電力行(xing)業(ye)節能環(huan)保信息》推(tui)算，2015年，我國新(xin)增(zeng)火(huo)電裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計(ji)總(zong)院預(yu)測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)(ji)容量(liang)將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)(ji)容量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)廠(chang)的快速發展導(dao)致了大氣環(huan)境的污染并引(yin)發了公共環(huan)境及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策(ce)，大(da)力(li)推動(dong)煤炭清潔利用與發(fa)展清潔(jie)能(neng)源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤發(fa)電的(de)(de)基數(shu)較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的(de)(de)主要排放源(yuan)之一(yi)，而降低排放強度的(de)(de)主要措施(shi)就是制定和實施(shi)更加(jia)嚴格的(de)(de)排放標準(zhun)。

同時濕式電除(chu)塵器作為燃煤(mei)電廠(chang)污染物控(kong)制(zhi)(zhi)的精處理技術設備，其(qi)處理對象(xiang)為含大量(liang)游離水的飽和濕煙(yan)氣，主(zhu)要(yao)去除(chu)粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣體(ti)，并可(ke)有(you)效(xiao)(xiao)控(kong)制(zhi)(zhi)PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介紹4種濕式電除(chu)塵器技術，并從(cong)性能(neng)、可(ke)靠性及除(chu)塵效(xiao)(xiao)果等方面(mian)進行比較(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(zai)(zai)目(mu)前(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)術中，主要(yao)差(cha)別(bie)在(zai)(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)板(ban)材(cai)(cai)質的(de)選取及清灰(hui)(hui)技(ji)術。根據陽(yang)極(ji)材(cai)(cai)質的(de)不同，主要(yao)分(fen)為不銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi);根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(即水(shui)膜(mo)的(de)形成原理(li))不同，分(fen)為水(shui)膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術，前(qian)者為間斷(duan)噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)，后者為通過(guo)噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)形成水(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)性能對比3.1、金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地方環保(bao)法規提(ti)出的對煙塵排(pai)放控制的要求(qiu)，日本三菱(ling)公(gong)司研(yan)發并建成(cheng)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠的煙塵治(zhi)理(li)。

2006年(nian)，專(zhuan)門針對PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我國通過引進技術(shu)并優化設計(ji)，已掌握其(qi)核心技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方向進出，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)方向布置，金屬(shu)極(ji)板采用懸掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)板通過懸掛(gua)(gua)梁固定于(yu)殼體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用框架式(shi)結構，通過吊桿吊掛(gua)(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由(you)于(yu)陰(yin)陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出現故障時(shi)，可以在(zai)較高的(de)(de)煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器存在的問(wen)題(ti)如下：

1)陽極板(ban)一般高度在8～10m左(zuo)右(you)，要形成均勻的水(shui)膜對(dui)陽極板(ban)的設計、制造、安(an)裝(zhuang)及維(wei)護(hu)有嚴格的要求，更(geng)換時難度較大。2)極板(ban)材(cai)質多(duo)采用316L，需要通過水(shui)膜保護(hu)以防(fang)腐蝕，一旦(dan)水(shui)膜保護(hu)出(chu)現失效(xiao)，造成極板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失除塵效(xiao)率。3)清灰方式采用在線(xian)單線(xian)連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝，需要設置專門的水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使用，這種(zhong)清灰方式對(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的環(huan)境(jing)監測報(bao)告顯示，金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)(qi)粉塵去除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用了(le)金(jin)屬極板(ban)濕式電(dian)除塵器(qi)(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)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具有重量(liang)(liang)(liang)輕、比強(qiang)(qiang)度(du)高、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整體模(mo)塊化，有利于保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行(xing)(xing)時(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼具有很強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有效阻隔粉塵(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流(liu)(liu)至(zhi)下(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)(liang)煙塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一(yi)層間(jian)(jian)斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進行(xing)(xing)間(jian)(jian)斷(duan)沖洗(xi)時(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動停掉其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)(xing)，沖洗(xi)結(jie)束(shu)后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙氣流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高，提(ti)高煙氣流(liu)(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣溫(wen)度(du)較高時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命(ming)有影響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)及制(zhi)作產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原材(cai)料性能(neng)(neng)有關。3)如(ru)(ru)果出(chu)現部(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)塊更換(huan)，將(jiang)大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)(yong)和(he)難(nan)度(du)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)環境監(jian)測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，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300MW機(ji)組(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提(ti)出了(le)柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立(li)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，我國早由山東大學(xue)和國電環保(bao)院(yuan)共(gong)同研(yan)(yan)發，開始了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的(de)研(yan)(yan)究(jiu)工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物通過(guo)潤濕使其導電，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物材料(liao)作為(wei)收塵極布置成方形(xing)孔道(立式布置)，煙(yan)氣沿(yan)孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式電除塵器的(de)技術(shu)特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)表(biao)面形(xing)成均勻水膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)酸液(ye)帶(dai)出(chu)灰(hui)，實(shi)(shi)現自清灰(hui)，沖(chong)洗水量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)利(li)于(yu)后(hou)期的(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)，對陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能燒蝕(shi)，使用壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度和浸水后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)(xiang)實(shi)(shi)際的(de)極(ji)(ji)間距，進而(er)影響(xiang)(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產生(sheng)氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結果(guo)表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限公司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)一體化(hua)有(you)(you)限公司一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器是北京華能(neng)達公司自(zi)(zi)主(zhu)研發的具(ju)有(you)自(zi)(zi)主(zhu)知識產權的除(chu)(chu)塵(chen)技術。與上(shang)(shang)述濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器結構(gou)不(bu)同，該結構(gou)布(bu)置(zhi)是將(jiang)收(shou)塵(chen)陽極(ji)板垂直于氣流(liu)(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)的方向(xiang)在(zai)同一(yi)水平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒(li)在(zai)引風(feng)力(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)的共同作(zuo)用下，在(zai)新型陽極(ji)板上(shang)(shang)完成捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體、分(fen)布(bu)板、陽極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的技術特點如下：1)與煙氣接觸部位全(quan)部采用2205雙相不(bu)銹鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和硫(liu)化物(wu)的應力(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用壽(shou)命能(neng)夠達到30年。2)新型陽極(ji)板的通孔率(lv)達到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾(ji)乎全(quan)通透的結構(gou)大大降(jiang)低了徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器的運行阻力(li)(li)，并且和普通的陽極(ji)板相比，相同體積(ji)下新型陽極(ji)板具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系(xi)統采(cai)用旋轉(zhuan)電極設(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)電極下部(bu)(bu)(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極內部(bu)(bu)(bu)向外沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)(de)污(wu)水通(tong)過排水泵和排污(wu)管道送入脫硫塔補水。在(zai)工程運行(xing)中，利用壓差監測，實(shi)現在(zai)線噴(pen)淋，無水循環系(xi)統，故耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)由于接(jie)觸煙(yan)氣的(de)(de)部(bu)(bu)(bu)件全(quan)部(bu)(bu)(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本投入較高。