泉州濕式電除塵器

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、引言進入新(xin)世紀，隨著我(wo)國經(jing)濟(ji)的高(gao)速發展(zhan)，火電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中電(dian)(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)(dian)力行業節能環保信息(xi)》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力規(gui)劃(hua)設計總院預(yu)測，到2020年，火電裝機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機(ji)容量約為3億(yi)kW。火電廠的(de)快速發展導致了(le)大氣(qi)環(huan)境的(de)污染并引發了(le)公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔(jie)利用(yong)與發(fa)展清潔能(neng)源，但由于我國燃煤(mei)發(fa)電的基數(shu)較大，火電廠仍將是大氣污染物的主要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強(qiang)度的主要措(cuo)施就是制定和(he)實施更加嚴格的排放(fang)標(biao)準。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器作為(wei)燃煤電廠污(wu)染物控(kong)(kong)制的(de)精處(chu)(chu)理技術設備，其處(chu)(chu)理對象為(wei)含(han)大量(liang)游離水的(de)飽(bao)和濕(shi)(shi)煙氣，主要(yao)去除(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并可(ke)有效(xiao)控(kong)(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種(zhong)濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器技術，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)果等方面進(jin)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)(zai)(zai)目前的濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)極板材質的選取及清灰技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極材質的不同，主要分(fen)為不銹鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi);根(gen)據(ju)清灰技(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水膜(mo)的形(xing)成原(yuan)理(li))不同，分(fen)為水膜(mo)自清灰技(ji)術(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清灰技(ji)術(shu)(shu)，前者為間(jian)斷噴淋，靠煙氣(qi)中(zhong)的水汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極表面(mian)自凝結實現(xian)在(zai)(zai)(zai)線清灰，后者為通過噴淋水在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極表面(mian)形(xing)成水膜(mo)清灰。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)性(xing)能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)對(dui)煙塵排(pai)放(fang)控(kong)制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙塵治(zhi)理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)(ti)出控制要求，在燃(ran)煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器。目(mu)前我國通(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)并優(you)化(hua)設計(ji)，已掌握其核心(xin)技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特點如(ru)下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控制氣(qi)(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵(chen)，提(ti)(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)(yin)陽極(ji)均平行(xing)于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)方向布置，金屬極(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用框(kuang)架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在殼體中(zhong)。這種安裝(zhuang)方式(shi)(shi)(shi)由于陰(yin)(yin)陽極(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)間距有保證(zheng)，故電(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統(tong)出現故障時，可以在較(jiao)高的(de)煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在(zai)的問題(ti)如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的設計、制造、安(an)裝及維護有嚴格的要(yao)求，更(geng)換時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐(fu)蝕(shi)(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護出現失(shi)效(xiao)，造成極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕(shi)(shi)嚴重，甚(shen)至喪失(shi)除(chu)(chu)塵效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰方(fang)式采(cai)(cai)用在線單線連續(xu)噴淋(lin)工藝，需要(yao)設置專門(men)的水(shui)(shui)處理系(xi)統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶(rong)液中(zhong)和后循(xun)環(huan)(huan)使(shi)用，這種清(qing)灰方(fang)式對(dui)于水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較(jiao)大，對(dui)噴嘴(zui)性能要(yao)求更(geng)高(gao)。根據各(ge)企業發布的環(huan)(huan)境(jing)監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機組、大唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機組、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等都(dou)采(cai)(cai)用了金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)(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)玻璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如下：1)導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)具(ju)有(you)重量(liang)(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于保(bao)證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)(shi)(shi)，收(shou)集下來的(de)液滴在沉(chen)(chen)淀極(ji)表(biao)面形成(cheng)(cheng)液膜，由于玻璃鋼(gang)具(ju)有(you)很強的(de)疏水性，能(neng)(neng)有(you)效(xiao)阻(zu)隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀極(ji)壁(bi)的(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力(li)自流(liu)(liu)至下部集液槽。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積(ji)，在沉(chen)(chen)淀極(ji)管(guan)上部設置一層間(jian)(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進行(xing)間(jian)(jian)斷沖洗(xi)時(shi)(shi)(shi)(shi)，控制(zhi)系統自動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)(liang)(liang)較(jiao)(jiao)小，集液槽中的(de)收(shou)集液可返回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)問(wen)題(ti)如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速在2.5m/s左右時(shi)(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)溫下長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi)(shi)(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)(shi)(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與產品(pin)的(de)質量(liang)(liang)(liang)及制(zhi)作(zuo)產品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料(liao)性能(neng)(neng)有(you)關(guan)。3)如果出現部分導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護費(fei)用(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)(hao)、9號(hao)(hao)2×300MW機組(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大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，我國早由山(shan)東大學和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物用(yong)于濕式除塵器的研(yan)究工(gong)作(zuo)，并于2012年在(zai)益(yi)陽300MW燃煤機組中(zhong)完(wan)成工業(ye)化(hua)應用。官網：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資料(liao)顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)(zhi)物通過(guo)潤(run)濕(shi)使(shi)其導電，可以形成(cheng)水(shui)膜，并靠重力自流向(xiang)下(xia)與煙氣分離，柔性(xing)織(zhi)(zhi)物材(cai)料(liao)作為(wei)收塵極布置成(cheng)方形孔道(立式布置)，煙氣沿(yan)孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除(chu)塵器的技(ji)術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)(you)(you)重量輕(qing)、防腐(fu)性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利(li)(li)于(yu)表(biao)面形成(cheng)均勻水膜，利(li)(li)用從煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清(qing)灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)(you)利(li)(li)于(yu)后期的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐(nai)高溫(wen)，煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)(jiao)高時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)(lv)較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊(jin)程(cheng)度和(he)浸水后發生的(de)(de)伸縮都會(hui)影響(xiang)實際(ji)的(de)(de)極(ji)間距(ju)，進(jin)而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)流速較(jiao)(jiao)高，產生氣(qi)(qi)(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)限(xian)(xian)公(gong)司(si)(si)300MW機(ji)組(zu)，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一(yi)(yi)體化有(you)(you)(you)限(xian)(xian)公(gong)司(si)(si)一(yi)(yi)期600MW機(ji)組(zu)采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公(gong)司自主(zhu)研發(fa)的(de)具(ju)有(you)(you)自主(zhu)知識產權的(de)除塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該結構布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引(yin)(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)方向在同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒(li)在引(yin)(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共同(tong)作(zuo)用下，在新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)上(shang)(shang)完(wan)成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體、分布板(ban)(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風(feng)(feng)系統和供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)(you)強(qiang)度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其對氯離子和硫化(hua)物的(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特性(xing)，使(shi)用壽(shou)命(ming)能夠達到(dao)30年(nian)。2)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)通孔率達到(dao)98%以(yi)上(shang)(shang)，其幾乎全(quan)通透的(de)結構大大降低了徑流式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)(li)，并且和普通的(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普通(tong)陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系(xi)統采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極設(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極下部(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清洗室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極內部(bu)向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)(de)污水(shui)通(tong)過(guo)排水(shui)泵和(he)排污管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)(hao)水(shui)、耗(hao)(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件(jian)全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼，前期成本(ben)投(tou)入(ru)較高。