齊齊哈爾濕式電除塵器

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)國(guo)經濟的高速發(fa)展，火電裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增長。按(an)中(zhong)電聯《電力(li)行業節能環保信(xin)息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增火電裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電力(li)規劃設(she)計總(zong)院預(yu)測，到2020年，火電裝機容(rong)量將達到(dao)12.2億(yi)kW，新增裝機容(rong)量約為(wei)3億(yi)kW。火電廠的(de)快(kuai)速發(fa)展(zhan)導(dao)致了(le)大氣環境的(de)污染(ran)并(bing)引發(fa)了(le)公共(gong)環境及健康危機，

雖(sui)然(ran)采取一系(xi)列政(zheng)策(ce)，大力推(tui)動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔能源，但由(you)于(yu)我國燃煤發電(dian)的(de)基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是大(da)氣污染物的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)排(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)強度(du)的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)措(cuo)施就是制(zhi)定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕式電(dian)(dian)除塵器作(zuo)為燃煤電(dian)(dian)廠污染物控(kong)制的精處理技(ji)術設備，其處理對象為含(han)大量游離水的飽和濕煙氣，主要去除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種(zhong)濕式電(dian)(dian)除塵器技(ji)術，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵效果等方面進行比較。

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(zai)目前(qian)的濕(shi)(shi)除技(ji)(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的不同，主要(yao)分為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)、導(dao)電(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜的形(xing)成(cheng)原理)不同，分為(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣中的水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)自凝結實現(xian)在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保法規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)(chen)排放控制的(de)要求，日(ri)本三菱(ling)公司研發并建成濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器。目(mu)前我國通(tong)(tong)過引(yin)進技(ji)術并優(you)化(hua)設計，已(yi)掌握(wo)其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器的技(ji)術特點(dian)如下：1)大(da)多(duo)采用臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平方(fang)向(xiang)進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出粉塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平行于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)布置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)板采用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)過懸掛(gua)梁(liang)固定于殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框架式(shi)結構，通(tong)(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在殼(ke)體(ti)中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距(ju)有(you)保證，故(gu)(gu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系(xi)統出現故(gu)(gu)障時，可(ke)以在較(jiao)高(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)溫(wen)度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽極板一(yi)般高度在(zai)(zai)8～10m左右，要形成(cheng)(cheng)均勻(yun)的(de)水(shui)膜(mo)(mo)對陽極板的(de)設(she)計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)要求(qiu)，更換時難度較大(da)。2)極板材質多采用(yong)316L，需要通過水(shui)膜(mo)(mo)保護以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜(mo)(mo)保護出現(xian)失效，造成(cheng)(cheng)極板腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除(chu)(chu)塵效率。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采用(yong)在(zai)(zai)線(xian)單線(xian)連(lian)續(xu)噴(pen)淋工藝，需要設(she)置專門的(de)水(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循環(huan)使(shi)用(yong)，這(zhe)種(zhong)清(qing)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(pen)嘴性(xing)能要求(qiu)更高。根據各企業(ye)發布的(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠670MW機(ji)(ji)組、神(shen)華國(guo)華舟山電(dian)廠350MW機(ji)(ji)組等都(dou)采用(yong)了金屬(shu)極板濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)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(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)利于(yu)(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)運行(xing)時(shi)(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能有(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力(li)自流至(zhi)下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)(ye)(ye)槽。4)為防(fang)止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設(she)置(zhi)一層間(jian)斷(duan)噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗時(shi)(shi)(shi)，控制(zhi)(zhi)系統自動(dong)停掉(diao)其(qi)中(zhong)(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)或(huo)將電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于(yu)(yu)(yu)耗(hao)水量(liang)較小，集(ji)液(ye)(ye)(ye)(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)(ye)(ye)可返回(hui)脫硫塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣流速(su)后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)板壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)(shi)可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及制(zhi)(zhi)作產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原(yuan)材料性(xing)能有(you)關。3)如(ru)(ru)果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更換，將大大增加維護(hu)費(fei)用(yong)和難度(du)。根據各企(qi)業(ye)發布的(de)(de)(de)(de)環境監測(ce)報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了(le)柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立(li)大學共同(tong)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(zao)由(you)山東大學和國電環(huan)保院共同研(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣疏(shu)水纖維(wei)織物用于(yu)濕式(shi)除塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年(nian)在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成(cheng)工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕(shi)性優良的柔(rou)性絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物(wu)通過潤濕使其(qi)導電，可(ke)以形成水膜，并靠重力自流(liu)向下與(yu)煙氣(qi)分離(li)，柔(rou)性織(zhi)物(wu)材料作為(wei)收(shou)塵極布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵器的技術(shu)特點如下：1)柔(rou)性陽(yang)有重量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)本(ben)身的(de)結構特性(xing)，有利(li)于(yu)表(biao)面形成均勻水膜(mo)，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)酸液帶出灰，實(shi)(shi)現自清(qing)灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽(yang)極部件可組裝拆卸，有利(li)于(yu)后期的(de)維(wei)護(hu)和更(geng)換。(2)柔性(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)極壽命有影響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒蝕(shi)，使用壽命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)纖維(wei)織物的(de)伸(shen)縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布(bu)的(de)張緊程(cheng)度(du)和浸水后發(fa)生的(de)伸(shen)縮都會影響(xiang)實(shi)(shi)際的(de)極間距(ju)，進而(er)影響(xiang)到電(dian)(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能(neng)結果(guo)表(biao)明：粉(fen)塵去除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)有限公司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一(yi)體化有限公司一(yi)期600MW機組采用了柔性(xing)電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北(bei)京華能達公(gong)司自主(zhu)研發的具有自主(zhu)知識產權(quan)的除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)靜電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結構不同(tong)，該(gai)結構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直(zhi)于氣流(liu)方向，使電場力(li)(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的方向在(zai)同(tong)一(yi)水平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)電場力(li)(li)的共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)上完(wan)成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)(tong)、熱風(feng)系統(tong)(tong)和(he)供(gong)電電源(yuan)等(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的技(ji)術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子(zi)和(he)硫化物的應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽命(ming)能夠(gou)達到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)的通(tong)(tong)孔(kong)率達到(dao)98%以上，其幾乎全通(tong)(tong)透(tou)的結構大大降低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的運(yun)行阻(zu)力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)(tong)的陽極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)具有的(de)集(ji)塵面積(ji)，相當于(yu)普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)室(shi)，由高壓(ya)噴嘴在旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部(bu)向(xiang)外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污水通過排水泵(beng)和排污管道送(song)入(ru)脫(tuo)硫塔補水。在工程運(yun)行中，利用壓(ya)差監測(ce)，實現在線(xian)噴淋，無(wu)水循環系統，故耗水、耗電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存在的(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)，前期成(cheng)本投入(ru)較高。