日喀則濕式電除塵器

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)言進入(ru)新(xin)世紀，隨著(zhu)我(wo)國經濟(ji)的高(gao)速發展(zhan)，火(huo)電裝機容量(liang)仍在不斷增長。按中電聯《電力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增火(huo)電裝機容量(liang)約0.51億(yi)kW。根(gen)據(ju)電力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝機容(rong)(rong)量將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容(rong)(rong)量約為3億kW。火電廠的快(kuai)速發展導致了(le)大氣環境的污染并引發了(le)公(gong)共環境及健康(kang)危機，

雖然采(cai)取一系列政(zheng)策，大力推(tui)動煤炭清(qing)潔利用與發展清潔(jie)能源，但由(you)于(yu)我國燃(ran)煤發電的基數較(jiao)大，火電廠仍將是(shi)大氣(qi)污染(ran)物的主要排放源之一，而降低排放強度的主要措施就是(shi)制(zhi)定和實施更加嚴格的排放標準。

同時濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)作為(wei)燃煤電廠(chang)污染物控制(zhi)的精處理技術(shu)設備，其(qi)處理對象(xiang)為(wei)含大量游離水的飽和(he)濕煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并(bing)可有(you)效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本文(wen)介紹(shao)4種濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)技術(shu)，并(bing)從性能、可靠(kao)性及除塵(chen)效(xiao)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)(zai)(zai)目前(qian)的(de)(de)濕(shi)除技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)中，主要差(cha)別在(zai)(zai)(zai)于陽極(ji)板(ban)材(cai)質的(de)(de)選(xuan)取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)。根(gen)據陽極(ji)材(cai)質的(de)(de)不同，主要分為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器;根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)(de)形成原理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)形成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電除(chu)塵器(qi)性能對(dui)(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式電除(chu)塵器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對(dui)(dui)地方(fang)環保法(fa)規(gui)提(ti)出的(de)對(dui)(dui)煙塵排放控制的(de)要求，日本三菱公司研(yan)發并建(jian)成(cheng)濕式電除(chu)塵器(qi)，用于燃煤電廠的(de)煙塵治(zhi)理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制要求，在燃煤(mei)電(dian)廠(chang)安(an)裝濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器。目前我國通(tong)過(guo)引進技術并優化設(she)計，已掌握其(qi)核心技術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器的技術特點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥(wo)式布(bu)置(zhi)，氣流(liu)沿(yan)水平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙氣流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)制氣流(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)效(xiao)率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)均平(ping)行(xing)于氣流(liu)方(fang)向布(bu)置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板采(cai)用懸掛方(fang)式，極(ji)板通(tong)過(guo)懸掛梁(liang)固定(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用框架(jia)式結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在殼體中(zhong)。這(zhe)種安(an)裝方(fang)式由于陰(yin)陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間(jian)距有保證，故(gu)電(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統(tong)出(chu)現故(gu)障時(shi)，可以在較(jiao)高(gao)的煙氣溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存在的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度(du)在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水膜(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造、安裝及維(wei)護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)材質(zhi)多采(cai)(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水膜(mo)保護(hu)以防(fang)腐(fu)蝕，一(yi)旦水膜(mo)保護(hu)出(chu)現失(shi)效，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效率。3)清灰(hui)(hui)方式(shi)采(cai)(cai)用(yong)在線單線連(lian)續噴(pen)淋(lin)工(gong)藝，需(xu)要(yao)設置(zhi)專門的(de)(de)水處理系統，噴(pen)淋(lin)水經NaOH水溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種清灰(hui)(hui)方式(shi)對于(yu)水耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴(pen)嘴(zui)性能要(yao)求(qiu)更高(gao)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報告(gao)顯(xian)示，金屬電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大唐黃(huang)島電廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)濕式(shi)電除(chu)(chu)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)電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高、耐腐(fu)蝕(shi)等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極組(zu)件采(cai)(cai)用(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極表面形成(cheng)(cheng)液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強(qiang)的(de)疏水(shui)(shui)性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)和(he)石膏對(dui)沉淀(dian)極壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極管上(shang)部設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴(pen)淋(lin)裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為多個(ge)(ge)電場，當需(xu)要進行間斷(duan)沖洗時(shi)(shi)，控制系統自動停(ting)掉其中(zhong)一(yi)個(ge)(ge)電場或將電場降壓運(yun)行，沖洗結束(shu)后開(kai)啟(qi)該(gai)電場。由于(yu)耗水(shui)(shui)量(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)收集(ji)液(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)(shi)對(dui)陽極板(ban)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年(nian)左右，與產(chan)品的(de)質量(liang)及制作(zuo)產(chan)品所用(yong)的(de)樹脂(zhi)等(deng)原材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)有(you)關。3)如(ru)果出(chu)現部分導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)和(he)難度(du)。根據(ju)各(ge)企業(ye)發(fa)布的(de)環境監測(ce)報(bao)告顯示，導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)(cai)用(yong)了(le)導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大學共同研究制作(zuo)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(xue)和國電環保院共同研發，開始(shi)了柔性絕緣疏(shu)水纖(xian)維織物用于(yu)濕式除塵器(qi)的研究工(gong)作，并于(yu)2012年(nian)在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)優良(liang)的柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成水膜，并(bing)靠重力自流向下與煙(yan)氣(qi)(qi)分離，柔(rou)性(xing)(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材料作為(wei)收塵極布(bu)置成方(fang)形孔道(立(li)式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)特點(dian)。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖(xian)維本身(shen)的(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)(li)于(yu)表面形成均勻(yun)水膜(mo)，利(li)(li)(li)用從(cong)煙(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)酸(suan)液(ye)帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗水量小。3)陽極(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)利(li)(li)(li)于(yu)后期的(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存在的(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽極(ji)壽命(ming)(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時可能燒蝕，使用壽命(ming)(ming)6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)纖(xian)維織(zhi)物的(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大(da)，陽極(ji)布的(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水后發生(sheng)的(de)伸縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公司(si)一期600MW機組(zu)采用了柔性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是(shi)北(bei)京(jing)華(hua)能(neng)達公司自主研發(fa)的(de)(de)(de)具(ju)有(you)(you)自主知識產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在引風(feng)力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體、分(fen)布板(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特點如下：1)與煙氣接觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)材質，具(ju)有(you)(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐蝕(shi)(尤其(qi)對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達到98%以(yi)上，其(qi)幾乎全(quan)通透的(de)(de)(de)結(jie)構大大降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并(bing)且和(he)普通的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)(ji)內部(bu)向外沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后(hou)的(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污管道送(song)入脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓(ya)差監測，實(shi)現在(zai)(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循(xun)環(huan)系統(tong)，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量(liang)小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期成(cheng)本投入較高。