日照濕式電除塵器

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，隨著我國經濟的高速發展，火電(dian)裝機(ji)容量仍在(zai)不斷增(zeng)長(chang)。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保信(xin)息(xi)》推算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃設計總院(yuan)預測，到(dao)2020年，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量將達到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝(zhuang)機(ji)容(rong)量約為3億(yi)kW。火電(dian)(dian)廠的快速(su)發(fa)展導致了大氣環境(jing)的污(wu)染并引發(fa)了公共環境(jing)及健康(kang)危機(ji)，

雖然(ran)采取一系列(lie)政策，大力推動煤炭(tan)清潔(jie)利用與(yu)發展清(qing)潔能源，但由于我國燃煤發電(dian)(dian)的(de)(de)(de)基數(shu)較大(da)，火電(dian)(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污(wu)染物的(de)(de)(de)主要排放(fang)源之(zhi)一(yi)，而降(jiang)低排放(fang)強度的(de)(de)(de)主要措施(shi)就是(shi)制定和實施(shi)更(geng)加嚴格的(de)(de)(de)排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)作為(wei)燃(ran)煤電廠污染物控制的精(jing)處(chu)理技術設備，其(qi)處(chu)理對象為(wei)含(han)大(da)量游離水(shui)的飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有(you)害氣體，并(bing)可有(you)效控制PM2.5的排放(fang)，本(ben)文介(jie)紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)技術，并(bing)從(cong)性能、可靠(kao)性及除(chu)(chu)塵效果等方(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(qian)的(de)(de)濕除技術(shu)中(zhong)(zhong)，主(zhu)要差別在于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)(zhi)的(de)(de)選取及清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材質(zhi)(zhi)的(de)(de)不(bu)(bu)同，主(zhu)要分為不(bu)(bu)銹鋼濕式電(dian)除塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵器(qi);根據清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)，前(qian)者為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)水(shui)汽在陽極(ji)(ji)表面自(zi)凝結實現在線清灰(hui)(hui)(hui)，后者為通過(guo)噴淋(lin)水(shui)在陽極(ji)(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年代，為(wei)應對地方環保法規(gui)提(ti)出的對煙塵(chen)排放控制(zhi)的要求(qiu)，日本(ben)三菱公司(si)研發并建成(cheng)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出控(kong)制(zhi)(zhi)要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器。目(mu)前我(wo)國通過引進技術并優(you)化設計(ji)，已掌握(wo)其核心技術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器的技術特點如下：1)大(da)多采用(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出，煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)(zhi)氣(qi)流(liu)帶(dai)出粉(fen)塵，提高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置，金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)采用(yong)懸掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通過懸掛(gua)(gua)梁固定于殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過吊桿吊掛(gua)(gua)在殼體中。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)不易(yi)變(bian)形(xing)，極(ji)間距(ju)有(you)保(bao)證，故(gu)(gu)電(dian)(dian)場穩定性(xing)好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫(liu)系統出現故(gu)(gu)障時，可以在較(jiao)高的煙(yan)(yan)氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存(cun)在的(de)問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板一般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均(jun)勻的水(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的設(she)計、制(zhi)造、安裝(zhuang)及維護有嚴(yan)格(ge)的要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換(huan)時難度(du)較大(da)(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板材(cai)質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護出現(xian)失效，造成極(ji)(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)采用(yong)在(zai)線單線連(lian)續(xu)噴淋工(gong)藝，需要(yao)(yao)設(she)置專門的水(shui)處(chu)理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循環使(shi)用(yong)，這(zhe)種清灰方式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大(da)(da)，對噴嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據各企業發布的環境(jing)監測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等都采用(yong)了金屬極(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(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(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整(zheng)體模塊(kuai)(kuai)化，有(you)(you)(you)(you)利于(yu)(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)表(biao)面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)(you)(you)很強的(de)(de)疏水(shui)性，能有(you)(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)(ji)管(guan)上(shang)部設(she)置一(yi)層間(jian)斷(duan)噴(pen)淋(lin)裝(zhuang)置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)，控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)自(zi)動停掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收集(ji)液(ye)可(ke)返回脫硫(liu)塔內(nei)循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)流(liu)速后，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高(gao)溫下(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有(you)(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年(nian)左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作產品(pin)所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能有(you)(you)(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞(huai)，需(xu)要整(zheng)個模塊(kuai)(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護費(fei)用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河(he)兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕(shi)式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)提出了柔(rou)性(xing)電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄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，我國早由山東大學和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物用(yong)于濕式除塵器(qi)的(de)研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過相關資料顯(xian)示(shi)，耐腐蝕(shi)性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物通過潤濕使其導電，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物材料作為收塵極布置(zhi)(zhi)成方形(xing)孔(kong)道(立式布置(zhi)(zhi))，煙(yan)氣沿孔(kong)道流過。(1)柔性(xing)濕式電除(chu)塵器的(de)技術特點(dian)如下：1)柔性(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、防腐(fu)性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利于表面形成均勻(yun)水(shui)膜(mo)，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利于后期的(de)(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能燒蝕(shi)，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右。2)柔性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程(cheng)度(du)和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)能結(jie)果(guo)表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自(zi)主(zhu)研發的(de)具有自(zi)主(zhu)知識產權的(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)同(tong)，該(gai)結構布置是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽極板垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)(fang)向，使電(dian)場力(li)(li)(li)與(yu)(yu)引(yin)(yin)風力(li)(li)(li)的(de)方(fang)(fang)向在(zai)同(tong)一(yi)水平(ping)線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)引(yin)(yin)風力(li)(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)場力(li)(li)(li)的(de)共同(tong)作用下，在(zai)新型(xing)陽極板上(shang)完成捕集(ji)。裝置主(zhu)要由殼體、分布板、陽極裝置、陰(yin)極裝置、噴(pen)淋系(xi)(xi)統、熱風系(xi)(xi)統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材(cai)質，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等特性，使用壽命(ming)能夠(gou)達(da)到30年。2)新型(xing)陽極板的(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)，其幾(ji)乎全通透的(de)結構大大降低(di)了徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻(zu)力(li)(li)(li)，并且和(he)普通的(de)陽極板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新型(xing)陽極板具有的(de)集塵(chen)面積(ji)，相當于(yu)普通陽極板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽極系(xi)統采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極設計，在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極下部設立獨(du)立的(de)清洗(xi)室(shi)，由(you)高壓噴(pen)嘴(zui)在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極內部向外沖洗(xi)網板(ban)(ban)，清洗(xi)網板(ban)(ban)后的(de)污水通過排水泵和排污管道送入脫硫塔(ta)補水。在工程運行(xing)中，利用(yong)壓差監測，實現在線噴(pen)淋，無(wu)水循(xun)環系(xi)統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)問(wen)題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)部件全部采用(yong)2205雙(shuang)相不銹(xiu)鋼，前期成(cheng)本(ben)投入較高。