瓊中黎族苗族自治縣濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我(wo)(wo)國(guo)經濟的高速發展，火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業(ye)節(jie)能(neng)環保信(xin)息》推算(suan)，2015年，我(wo)(wo)國(guo)新增火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規(gui)劃設計(ji)總院(yuan)預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量將達到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速(su)發展導(dao)致了大氣環境的(de)污(wu)染并引發了公共環境及健康危(wei)機(ji)，

雖然(ran)采取(qu)一系列政策(ce)，大力推(tui)動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源，但由于我(wo)國燃煤發(fa)電的(de)基數較大，火電廠仍將是(shi)(shi)大氣污染物的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放源之一，而(er)降低(di)排(pai)放強度的(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施就是(shi)(shi)制(zhi)定和實施更加(jia)嚴格的(de)排(pai)放標(biao)準(zhun)。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃煤電廠(chang)污染物(wu)控制的(de)精處理技術(shu)設備(bei)，其處理對象為含大量游(you)離水(shui)的(de)飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的(de)排放(fang)，本文(wen)介紹(shao)4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器技術(shu)，并(bing)從性能、可(ke)靠(kao)性及除(chu)塵(chen)效果等方面進行(xing)比(bi)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)目(mu)前的(de)(de)濕除技(ji)(ji)術(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于陽(yang)(yang)(yang)極板材質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)(yang)(yang)極材質的(de)(de)不同(tong)，主(zhu)要(yao)分為(wei)不銹鋼濕式電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水膜(mo)的(de)(de)形成(cheng)原(yuan)理)不同(tong)，分為(wei)水膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中的(de)(de)水汽(qi)在(zai)陽(yang)(yang)(yang)極表面(mian)(mian)自凝結實現(xian)在(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)淋水在(zai)陽(yang)(yang)(yang)極表面(mian)(mian)形成(cheng)水膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)性(xing)能(neng)對比3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)20世紀(ji)90年代，為應對地方(fang)環保法規提出的對煙(yan)(yan)塵排放(fang)控制(zhi)的要求，日本三菱(ling)公司研發并建(jian)成(cheng)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的煙(yan)(yan)塵治理(li)。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出控制要(yao)求(qiu)，在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國(guo)通過(guo)引進技(ji)術并(bing)優化設(she)計(ji)，已(yi)掌握其(qi)核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如下(xia)：1)大多采(cai)(cai)用(yong)臥式布置，氣流(liu)沿水平方(fang)向進出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣流(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行(xing)于(yu)氣流(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)板采(cai)(cai)用(yong)懸掛(gua)(gua)方(fang)式，極(ji)板通過(guo)懸掛(gua)(gua)梁固定(ding)于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)(cai)用(yong)框架(jia)式結構，通過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)(gua)在殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式由于(yu)陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以在較高(gao)的煙氣溫(wen)度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式(shi)電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一般高(gao)(gao)度在(zai)8～10m左右，要形成均(jun)勻的(de)水(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝(zhuang)及維(wei)護有嚴(yan)(yan)格的(de)要求，更換(huan)時(shi)難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需(xu)要通(tong)過水(shui)膜(mo)保護以防腐蝕，一旦(dan)水(shui)膜(mo)保護出現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)(yan)重，甚至(zhi)喪失(shi)除塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)采用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝，需(xu)要設置(zhi)專門的(de)水(shui)處理系統(tong)，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種清灰方(fang)式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)，對噴嘴性能要求更高(gao)(gao)。根(gen)據各企業(ye)發布的(de)環境(jing)監(jian)測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華國華舟山(shan)電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都(dou)采用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)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)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有重(zhong)量輕(qing)、比強度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工(gong)廠(chang)成(cheng)型(xing)，實現整體模塊化，有利(li)于保證安裝(zhuang)(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在沉(chen)淀(dian)極表(biao)面形(xing)成(cheng)液(ye)膜，由于玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能有效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流至下(xia)部集液(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極管(guan)上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需(xu)要(yao)進(jin)行間斷沖洗時(shi)，控制系統自(zi)動(dong)停掉(diao)其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗結(jie)束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量較(jiao)小，集液(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)收集液(ye)可(ke)返回脫硫(liu)塔(ta)內循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在高(gao)溫下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極板壽命(ming)有影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在10～15年左右，與(yu)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量及制作產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性(xing)(xing)能有關(guan)。3)如(ru)果出(chu)現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞(huai)，需(xu)要(yao)整個模塊更換，將(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)和難度。根據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海(hai)石洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年(nian)代末，俄亥(hai)俄州(zhou)立(li)大學提出了柔(rou)性(xing)電極(ji)濕式電除塵技(ji)術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學共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，我國早由(you)山(shan)東大學和(he)國電(dian)環保院共同研發，開始了柔性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維織物用于濕式除塵器的研究工(gong)作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業化應(ying)用。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資(zi)料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖維織物(wu)(wu)通過(guo)(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形成水(shui)膜，并靠重力(li)自流向下與煙(yan)氣分(fen)離(li)，柔性(xing)(xing)織物(wu)(wu)材料作為收塵極布(bu)置(zhi)成方形孔(kong)道(dao)(立式布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣沿孔(kong)道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器的技術特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、防腐性能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維(wei)本(ben)身的(de)(de)結(jie)構特性，有(you)利(li)于表面(mian)形(xing)成(cheng)均勻(yun)水膜，利(li)用(yong)從煙(yan)氣中收集的(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出灰，實(shi)現自清灰，沖(chong)洗水量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極部件可組裝拆卸，有(you)利(li)于后期的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性陽(yang)極不耐高溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高時(shi)，對陽(yang)極壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性纖維(wei)織物的(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布的(de)(de)張緊程(cheng)度和浸水后發生(sheng)的(de)(de)伸縮(suo)都會影(ying)響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)(de)極間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)穩定性、電(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣流速(su)較(jiao)高，產生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠(jiao)脫除率(lv)(lv)低。性能(neng)結(jie)果表明(ming)：粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)(ji)組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)(ji)組采用(yong)了柔(rou)性電(dian)極濕式靜電(dian)除塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自(zi)主研發的(de)(de)具(ju)(ju)有(you)(you)自(zi)主知(zhi)識產權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。與(yu)(yu)上述濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板垂(chui)直(zhi)于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)場力與(yu)(yu)引(yin)風(feng)力的(de)(de)方向在(zai)同一(yi)水(shui)平線上，粉塵(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力與(yu)(yu)電(dian)(dian)場力的(de)(de)共同作用(yong)下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板上完成捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼(ke)體、分布板、陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸(chu)部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)(ju)有(you)(you)強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子(zi)和硫化物的(de)(de)應力腐蝕)等(deng)特(te)性，使(shi)用(yong)壽命(ming)能夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板的(de)(de)通孔率(lv)達(da)到(dao)98%以上，其幾乎全通透(tou)的(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了(le)徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力，并且和普通的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板具(ju)(ju)有(you)(you)的(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽極(ji)板的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)設(she)(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)下部設(she)(she)立獨立的(de)清洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部向(xiang)外沖洗網板，清洗網板后(hou)的(de)污水通(tong)過排(pai)水泵和(he)排(pai)污管(guan)道送入(ru)脫硫塔補水。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無(wu)水循環系統(tong)，故(gu)耗水、耗電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)問(wen)題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期成本投入(ru)較高。