瓊海濕式電除塵器

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(yin)言進入(ru)新世紀，隨著我國經濟的(de)高速發(fa)展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)仍在(zai)不斷增長。按中電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年，我國新增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院預測，到2020年，火電裝機(ji)容(rong)量將達(da)到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環(huan)境(jing)的污染并引發(fa)了公共(gong)環(huan)境(jing)及(ji)健康(kang)危機(ji)，

雖然采取一系列政策(ce)，大力推(tui)動煤炭清潔利(li)用與(yu)發(fa)展清潔(jie)能源，但(dan)由于(yu)我國燃煤(mei)發(fa)電(dian)的(de)基數較(jiao)大，火電(dian)廠(chang)仍將是大氣(qi)污染(ran)物的(de)主要排(pai)(pai)放源之一，而(er)降低(di)排(pai)(pai)放強度的(de)主要措施就是制(zhi)定和實施更(geng)加嚴格的(de)排(pai)(pai)放標準(zhun)。

同時濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物控制(zhi)(zhi)的(de)精處(chu)理技術(shu)設(she)備，其處(chu)理對象為(wei)含(han)大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去(qu)除粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體，并可(ke)有效(xiao)控制(zhi)(zhi)PM2.5的(de)排放，本(ben)文介(jie)紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器技術(shu)，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵(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(qian)的(de)(de)(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)中，主要差別在于陽極(ji)板材質的(de)(de)(de)選取及清灰技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)材質的(de)(de)(de)不(bu)同，主要分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器;根據清灰技(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)(de)(de)形成(cheng)原(yuan)理)不(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自清灰技(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清灰技(ji)術(shu)，前(qian)者為間斷噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中的(de)(de)(de)水(shui)汽在陽極(ji)表面自凝結實現在線清灰，后者為通過噴(pen)淋水(shui)在陽極(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜(mo)清灰。

3、濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)20世紀(ji)90年代，為應對地方環保法規提出的(de)對煙塵(chen)排放控制的(de)要求，日本三(san)菱公(gong)司研(yan)發并建成濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電廠的(de)煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提出控(kong)(kong)制要求，在燃煤電廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器。目前我國通(tong)過引進(jin)技(ji)術(shu)(shu)并優化設(she)計，已掌握(wo)其核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器的技(ji)術(shu)(shu)特點(dian)如(ru)下：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方向進(jin)出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控(kong)(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均(jun)平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向布置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過懸掛(gua)梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電暈電極(ji)(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛(gua)在殼(ke)體中(zhong)。這種(zhong)安裝方式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保證，故電場穩定性好，運(yun)行(xing)電壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故障(zhang)時，可(ke)以在較(jiao)高(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在的問題如下(xia)：

1)陽極板(ban)(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽極板(ban)(ban)的(de)(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較(jiao)大(da)。2)極板(ban)(ban)材質多采用(yong)(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方(fang)式(shi)采用(yong)(yong)在(zai)線(xian)單(dan)線(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)設(she)置專門(men)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)中和后循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)，這種清(qing)灰(hui)方(fang)式(shi)對于水(shui)(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿(jian)的(de)(de)消(xiao)耗較(jiao)大(da)，對噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三(san)期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組、神(shen)華國華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組等都(dou)采用(yong)(yong)了金屬(shu)極板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如下：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)(liang)輕、比強(qiang)度(du)高、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組件采用(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現整體(ti)模塊化，有(you)利于(yu)(yu)(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運行時(shi)(shi)(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)液滴在(zai)(zai)沉淀(dian)(dian)極表(biao)面形成(cheng)液膜，由于(yu)(yu)(yu)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水(shui)(shui)性(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對(dui)沉淀(dian)(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重力自流(liu)至下部(bu)(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀(dian)(dian)極管上部(bu)(bu)設置一(yi)層間斷(duan)噴(pen)淋(lin)裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間斷(duan)沖洗時(shi)(shi)(shi)(shi)，控制系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)(yu)耗水(shui)(shui)量(liang)(liang)較小，集(ji)液槽(cao)中的(de)(de)收(shou)集(ji)液可返(fan)回脫硫塔(ta)內(nei)循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)高溫下長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高時(shi)(shi)(shi)(shi)對(dui)陽極板壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制作(zuo)產(chan)品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原材(cai)料性(xing)能有(you)關(guan)。3)如果出現部(bu)(bu)分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要整個模塊更(geng)換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞(dong)口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機組等都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年(nian)代末(mo)，俄亥俄州(zhou)立大學提出了(le)柔(rou)性電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)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(shan)東大(da)學和國電環(huan)保院共同研發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕式除塵(chen)器的研究工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏水纖(xian)維織物通(tong)過潤濕使其導(dao)電，可以(yi)形成水膜，并靠(kao)重力自流向(xiang)下與煙氣分(fen)離(li)，柔(rou)性織物材料作為收塵極布置(zhi)成方(fang)形孔道(立(li)式布置(zhi))，煙氣沿(yan)孔道流過。(1)柔(rou)性濕式電除塵器的技術特點(dian)如(ru)下：1)柔(rou)性陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表(biao)面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用從(cong)煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰(hui)(hui)，實現自清灰(hui)(hui)，沖(chong)洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部件(jian)可組裝拆卸，有(you)利(li)于后(hou)期的(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐(nai)高溫，煙氣(qi)溫度較高時，對陽極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時可能燒蝕(shi)，使用壽命(ming)6年左(zuo)右。2)柔性(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)(lv)較大，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而(er)影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較高，產生氣(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結果表(biao)明(ming)：粉塵(chen)去除率(lv)(lv)(含(han)石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機組采用了柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公司自(zi)主(zhu)研(yan)發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不同，該結構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極板垂直(zhi)于氣(qi)流方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向在同一水平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽(yang)極板上完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分布板、陽(yang)極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)強(qiang)度(du)高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使用(yong)壽命(ming)能夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極板的(de)(de)(de)(de)通孔率達到98%以(yi)上，其(qi)幾(ji)乎全(quan)通透的(de)(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并(bing)且(qie)和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極板相比，相同體(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極板具(ju)有(you)的(de)(de)集塵(chen)面積(ji)，相(xiang)當于普通陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用(yong)旋轉電(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)下(xia)部(bu)(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)內部(bu)(bu)(bu)向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)通過(guo)排水(shui)(shui)泵和排污(wu)(wu)管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工(gong)程運(yun)行中，利用(yong)壓(ya)差監測(ce)，實現在(zai)(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)量小(xiao)。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)(bu)件全部(bu)(bu)(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高。