曲靖濕式電除塵器

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(ji)，隨著我國經(jing)濟的高(gao)速發(fa)展，火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國新增火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總(zong)院預(yu)測，到(dao)2020年(nian)，火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)(rong)量將達(da)到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)容(rong)(rong)量約為(wei)3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致了(le)大氣環(huan)境(jing)的污(wu)染(ran)并(bing)引發(fa)了(le)公(gong)共環(huan)境(jing)及健康(kang)危機(ji)，

雖然(ran)采取一(yi)系列(lie)政策，大力(li)推動煤炭清潔(jie)利用與(yu)發展清潔(jie)能源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤發電的(de)基數較大，火電廠(chang)仍將(jiang)是(shi)大氣污染物的(de)主要排放源(yuan)之一，而降低排放強度的(de)主要措施就是(shi)制定和實(shi)施更(geng)加(jia)嚴格的(de)排放標準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污染物控制(zhi)的精處理技術設備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并(bing)可(ke)(ke)有效控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文(wen)介(jie)紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性能、可(ke)(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效果等方(fang)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。在目前的濕除(chu)技術中(zhong)，主(zhu)要差別在于陽極(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)的選(xuan)取(qu)及清(qing)灰技術。根(gen)據(ju)陽極(ji)(ji)材質(zhi)的不同，主(zhu)要分為不銹(xiu)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)灰技術(即水(shui)(shui)膜的形(xing)成原理)不同，分為水(shui)(shui)膜自清(qing)灰技術和水(shui)(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰技術，前者為間斷噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中(zhong)的水(shui)(shui)汽在陽極(ji)(ji)表(biao)(biao)面自凝結實現在線清(qing)灰，后(hou)者為通過噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽極(ji)(ji)表(biao)(biao)面形(xing)成水(shui)(shui)膜清(qing)灰。

3、濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應對地方環保(bao)法規(gui)提出的對煙塵(chen)排(pai)放控制的要求，日本三菱公司研(yan)發(fa)并建(jian)成濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出控制要求(qiu)，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我國(guo)通過引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其核(he)心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平方向進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較低(di)(流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you))，能有效控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率(lv)。2)陰陽極均(jun)平行于氣(qi)(qi)流(liu)方向布(bu)置(zhi)，金屬(shu)極板采(cai)用(yong)懸掛方式(shi)，極板通過懸掛梁固定于殼體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采(cai)用(yong)框(kuang)架式(shi)結構，通過吊桿吊掛在殼體(ti)中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由(you)于陰陽極不易變形，極間距有保(bao)證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運(yun)(yun)行電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現故障時(shi)，可以在較高(gao)(gao)的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下(xia)運(yun)(yun)行。

(2)金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板一般高度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)水膜對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板的(de)設(she)計、制造、安(an)裝及維護(hu)有嚴(yan)(yan)格的(de)要(yao)求(qiu)，更換(huan)時(shi)難度(du)較大。2)極(ji)(ji)(ji)(ji)板材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過水膜保(bao)護(hu)以防腐蝕，一旦水膜保(bao)護(hu)出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)(ji)板腐蝕嚴(yan)(yan)重，甚(shen)至喪(sang)失除塵效率。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工藝(yi)，需要(yao)設(she)置(zhi)專門的(de)水處理(li)系統，噴(pen)淋水經NaOH水溶液中(zhong)和后循環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)于水耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根(gen)據(ju)各企業發布的(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器粉塵去除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟(zhou)山電(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都(dou)采用(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器。

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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比(bi)強(qiang)度(du)(du)高、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器運(yun)行時(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表(biao)面形成液(ye)(ye)(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘接，靠重力(li)自流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管(guan)上部(bu)設(she)置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需要進(jin)行間斷沖洗時(shi)，控制系(xi)統(tong)自動停(ting)掉其(qi)中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)可返回脫硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影響除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)(du)較高時(shi)對陽(yang)極(ji)(ji)板壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產品(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)及制作產品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要整個模塊更換(huan)，將大(da)大(da)增加(jia)維(wei)護費用(yong)(yong)(yong)和難(nan)度(du)(du)。根(gen)據(ju)各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立(li)大學(xue)提出了柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立(li)大學(xue)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，我國早由山東(dong)大學和國電環(huan)保(bao)院共同研發，開(kai)始(shi)了柔(rou)性絕緣疏水纖維(wei)織物(wu)用于濕式(shi)除(chu)塵器的(de)研究工(gong)作，并于2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中(zhong)完成(cheng)工業化應用(yong)。官(guan)網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的(de)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕使其導電，可以形成水膜，并(bing)靠重力(li)自流(liu)(liu)向下(xia)與(yu)煙氣分離(li)，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織(zhi)物材(cai)料(liao)作為收(shou)塵極布(bu)置(zhi)成方形孔(kong)道(立式布(bu)置(zhi))，煙氣沿孔(kong)道流(liu)(liu)過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電除塵器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽有重量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)能(neng)好的特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本身的結(jie)構(gou)特性(xing)，有利于(yu)(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利用從煙(yan)氣中收集的酸液(ye)帶(dai)出灰(hui)(hui)，實(shi)現自清灰(hui)(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽極(ji)部(bu)件可組(zu)裝拆(chai)卸，有利于(yu)(yu)后(hou)期(qi)的維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽極(ji)不耐高溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度較高時(shi)，對陽極(ji)壽命有影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使(shi)用壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖維(wei)織(zhi)物(wu)的伸縮(suo)率較大，陽極(ji)布的張緊程度和浸水(shui)后(hou)發生(sheng)的伸縮(suo)都會(hui)影響實(shi)際的極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)場的穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓(ya)的正常(chang)運行。3)煙(yan)氣流速較高，產(chan)生(sheng)氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有限公(gong)司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽煤(mei)電(dian)(dian)一(yi)體化有限公(gong)司一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采(cai)用了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器是北京(jing)華能達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)(ju)有自主(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)(yu)上述(shu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器結構不(bu)同，該(gai)結構布(bu)置是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板垂直于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)與(yu)(yu)引風(feng)力(li)的(de)(de)方(fang)(fang)向在同一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在引風(feng)力(li)與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共同作用下(xia)(xia)，在新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板上完(wan)成捕集。裝置主(zhu)要由殼(ke)體(ti)、分布(bu)板、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系統、熱風(feng)系統和供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術(shu)特點(dian)如下(xia)(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼材質，具(ju)(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用壽(shou)命能夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板的(de)(de)通(tong)(tong)孔率達(da)到98%以上，其(qi)幾(ji)乎全(quan)通(tong)(tong)透的(de)(de)結構大大降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)，并且(qie)和普通(tong)(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板相比，相同體(ti)積(ji)下(xia)(xia)新型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板具(ju)(ju)有的(de)(de)集(ji)塵面積(ji)，相當于普通陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統(tong)采用旋轉(zhuan)電極設計，在旋轉(zhuan)電極下部設立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗(xi)室(shi)，由高壓噴(pen)嘴(zui)在旋轉(zhuan)電極內(nei)部向外沖洗(xi)網板(ban)(ban)，清洗(xi)網板(ban)(ban)后(hou)的(de)(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污管道(dao)送入(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在工程運(yun)行(xing)中，利(li)用壓差監測，實現在線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式(shi)電除塵器存在的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼，前期(qi)成(cheng)本投入(ru)較高。