七臺河濕式電除塵器

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(jin)入(ru)新世紀，隨著(zhu)我國經濟的高速發展，火電裝機(ji)容量(liang)仍(reng)在不(bu)斷增長。按中電聯《電力行(xing)業節能環(huan)保信(xin)息》推算(suan)，2015年，我國新增火電裝機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計總(zong)院預測，到2020年，火(huo)電裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量將達到(dao)12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量約(yue)為(wei)3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速發展(zhan)導(dao)致了(le)大氣環境(jing)的污染并引發了(le)公(gong)共環境(jing)及健康危機(ji)(ji)，

雖(sui)然(ran)采(cai)取一系列政(zheng)策，大力(li)推動煤炭清潔利(li)用與發(fa)展清潔能源，但由于我(wo)國燃煤發(fa)電的(de)基數較大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣(qi)污(wu)染物(wu)的(de)主要(yao)排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的(de)主要(yao)措施就(jiu)是(shi)制定(ding)和(he)實施更(geng)加(jia)嚴格(ge)的(de)排放(fang)標準。

同(tong)時濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控制的精(jing)處(chu)理技術(shu)設備，其(qi)處(chu)理對象為(wei)含大量游(you)離水(shui)的飽和濕煙氣，主要(yao)去(qu)除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣體(ti)，并可有(you)效(xiao)控制PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介紹(shao)4種濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器技術(shu)，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)果等(deng)方面進(jin)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。在目(mu)前(qian)的(de)(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主要差別(bie)在于陽(yang)極(ji)板材質的(de)(de)選取及清灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)材質的(de)(de)不(bu)同，主要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi);根(gen)據清灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)形成原(yuan)理)不(bu)同，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)自清灰(hui)技(ji)術(shu)和(he)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)沖(chong)洗(xi)清灰(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表(biao)面自凝(ning)結實現在線清灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表(biao)面形成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年(nian)代，為(wei)應對(dui)地方環保法規提出的(de)對(dui)煙塵排放(fang)控(kong)制的(de)要求，日本三菱(ling)公(gong)司研發并(bing)建成濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)。目(mu)前我國通(tong)過(guo)(guo)(guo)引進(jin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)的技(ji)(ji)術(shu)(shu)特(te)點如下(xia)(xia)：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進(jin)出，煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有效控制氣(qi)流(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除效率(lv)。2)陰陽極(ji)均平行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置，金(jin)屬(shu)極(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)(guo)(guo)懸掛梁(liang)固定于(yu)殼體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)場穩(wen)定性好，運行電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出現故(gu)障時，可以在(zai)較(jiao)高的煙氣(qi)溫度下(xia)(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)(gao)度在8～10m左右，要形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安(an)裝及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)要求(qiu)，更(geng)換時(shi)難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多(duo)采用(yong)(yong)316L，需(xu)(xu)要通過(guo)水(shui)(shui)膜保護以防(fang)腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護出現(xian)失效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐(fu)(fu)蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至喪(sang)失除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴淋工(gong)藝，需(xu)(xu)要設置專門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)(dui)噴嘴(zui)性能(neng)要求(qiu)更(geng)高(gao)(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟(zhou)山電(dian)廠350MW機組(zu)等都采用(yong)(yong)了金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(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)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采用(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有利于(yu)保(bao)證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)，收集(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在沉淀極(ji)(ji)表面(mian)形(xing)成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能有效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在沉淀極(ji)(ji)管上部(bu)設置(zhi)一層間斷噴(pen)淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)(yao)進行間斷沖洗時(shi)，控制系統自動停掉其(qi)中一個電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓(ya)運行，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可返回脫硫塔內(nei)循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠脫除率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流(liu)速后(hou)，影(ying)響除塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一般FRP不能在高(gao)溫下(xia)長(chang)期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)(du)較高(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有影(ying)響，嚴重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在10～15年(nian)左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)及制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性(xing)(xing)能有關。3)如果出現部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要(yao)(yao)整(zheng)個模塊更換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據(ju)各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊河兩(liang)臺300MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立(li)大學提出(chu)了柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)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)山東(dong)大學和(he)國電環保(bao)院共同研發，開始了(le)柔性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)用于(yu)濕式除塵器的(de)研究工作(zuo)，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化應用(yong)。官(guan)網(wang)：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優(you)良的柔(rou)性絕緣疏水纖維織物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自(zi)流向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔(rou)性織物材料作為收(shou)塵極布置成方(fang)形孔道(dao)(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術(shu)特(te)點如下：1)柔(rou)性陽有(you)重量輕、防(fang)腐(fu)性(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面(mian)形成(cheng)均勻水(shui)膜(mo)，利(li)用(yong)從煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部(bu)件可組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后(hou)(hou)期的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極不耐高溫，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)(yang)極壽命(ming)有(you)影(ying)(ying)響，嚴重時可能燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和浸水(shui)后(hou)(hou)發生的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)(suo)都會影(ying)(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)(de)極間(jian)距，進(jin)而(er)影(ying)(ying)響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除率(lv)(lv)低(di)。性(xing)能結果表明：粉塵去除率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)組(zu)采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京(jing)華能(neng)達公司自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)(you)自(zi)主(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不同，該結構(gou)布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向(xiang)在同一水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共(gong)同作用(yong)(yong)下，在新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)上完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分布板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部位全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼材(cai)質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對(dui)氯離(li)子和硫化(hua)物的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用(yong)(yong)壽命能(neng)夠達到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)結構(gou)大(da)(da)大(da)(da)降低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同體(ti)積下新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)集塵面積，相(xiang)當于普通陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用旋(xuan)轉電極(ji)設(she)計，在旋(xuan)轉電極(ji)下部(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)清(qing)洗室，由(you)高壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉電極(ji)內部(bu)(bu)向(xiang)外沖洗網板(ban)(ban)，清(qing)洗網板(ban)(ban)后的(de)污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和排污管道(dao)送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程(cheng)運行中，利用壓(ya)差監(jian)測(ce)，實(shi)現(xian)在線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小(xiao)。(2)徑流濕式電除塵器存(cun)在的(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)，前期(qi)成本投入(ru)較高。