紹興濕式電除塵器

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(jin)入(ru)新世紀，隨(sui)著我國經(jing)濟的高速發展，火電(dian)裝機容量(liang)仍在(zai)不(bu)斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信(xin)息(xi)》推算，2015年，我國新增火電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計總(zong)院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約(yue)為(wei)3億kW。火(huo)電(dian)廠(chang)的快速發展導(dao)致了大氣(qi)環境(jing)的污染并引發了公共(gong)環境(jing)及健康(kang)危機，

雖然(ran)采取一系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔(jie)利(li)用(yong)與發展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發電(dian)的基數較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣污染物的主(zhu)要(yao)排放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排放(fang)強度的主(zhu)要(yao)措施(shi)就(jiu)是(shi)制(zhi)定和實施(shi)更加(jia)嚴格的排放(fang)標準。

同(tong)時濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)作為燃煤電(dian)廠(chang)污染物控(kong)(kong)制的精(jing)處理技(ji)術設備，其處理對象為含(han)大量(liang)游離水(shui)的飽和濕煙氣，主要(yao)去(qu)除粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可有(you)效控(kong)(kong)制PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)技(ji)術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除塵(chen)效果(guo)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。在目(mu)前的(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)(shu)(shu)中，主(zhu)要差別在于陽(yang)極(ji)板材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(shu)。根據陽(yang)極(ji)材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)不(bu)(bu)同，主(zhu)要分為(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器;根據清(qing)(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜的(de)形成原(yuan)理(li))不(bu)(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜沖(chong)洗(xi)清(qing)(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在陽(yang)極(ji)表面自凝結實現在線(xian)清(qing)(qing)(qing)(qing)灰，后者為(wei)通(tong)過噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能(neng)對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代(dai)，為應(ying)對(dui)地方(fang)環保(bao)法規提出(chu)的(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出控制要求，在燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安(an)裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)(guo)引進技術(shu)并優化(hua)設計，已掌握(wo)其(qi)核心技術(shu)。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如(ru)下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣流(liu)沿水平方(fang)向(xiang)進出，煙氣流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)帶出粉(fen)塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除效率。2)陰陽(yang)(yang)極(ji)均平行(xing)于(yu)氣流(liu)方(fang)向(xiang)布置(zhi)，金(jin)(jin)屬極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)(yong)懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過(guo)(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)(guo)吊(diao)(diao)桿(gan)吊(diao)(diao)掛在殼(ke)體中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)由于(yu)陰陽(yang)(yang)極(ji)不(bu)易變(bian)形，極(ji)間(jian)距(ju)有保證(zheng)，故電(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系統出現故障時，可以在較(jiao)高(gao)的(de)煙氣溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板一般高度(du)在8～10m左右，要形成(cheng)均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)設計、制造(zao)、安(an)裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)(de)(de)要求(qiu)，更(geng)換時(shi)難度(du)較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板材質多采用(yong)316L，需要通過(guo)水(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效(xiao)，造(zao)成(cheng)極(ji)(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采用(yong)在線單線連續噴淋(lin)工藝，需要設置專門的(de)(de)(de)水(shui)處(chu)理系(xi)統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循環使(shi)用(yong)，這(zhe)種清灰方(fang)式(shi)(shi)對于水(shui)耗、電(dian)耗、堿(jian)的(de)(de)(de)消耗較(jiao)大(da)，對噴嘴性能要求(qiu)更(geng)高。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟山(shan)電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采用(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)板濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(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(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重量輕、比(bi)強度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等特(te)性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊(kuai)化，有(you)利(li)于保證安裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)沉淀極(ji)表面形成液膜，由于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)效(xiao)阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉淀極(ji)壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流至下(xia)部(bu)(bu)集液槽。4)為防止(zhi)少量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極(ji)管上部(bu)(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)場(chang)，當需要(yao)進(jin)行(xing)間(jian)斷沖洗(xi)(xi)時(shi)(shi)，控(kong)制系統自動停(ting)掉其(qi)中一個(ge)電(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)(xi)結束后開啟該電(dian)場(chang)。由于耗水量較小，集液槽中的(de)(de)收集液可(ke)返回脫硫塔內循環(huan)(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙氣(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流速(su)后，影(ying)響(xiang)除塵(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)板壽命(ming)(ming)有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)在(zai)10～15年左(zuo)(zuo)右，與產品的(de)(de)質量及制作產品所用(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原(yuan)材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如果(guo)出現部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)模塊(kuai)更換，將(jiang)大(da)大(da)增(zeng)加維護費(fei)用(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發(fa)布(bu)的(de)(de)環(huan)(huan)境監測報告顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低(di)于25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機(ji)組等都采用(yong)了導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世紀90年代(dai)末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大學共同研究(jiu)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(da)學和國電環保(bao)院共同研發，開始(shi)了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維(wei)織(zhi)物用于濕式除塵(chen)器的研究(jiu)工(gong)作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組(zu)中完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相關資料顯(xian)示，耐腐蝕(shi)性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物(wu)通過潤濕(shi)使其導(dao)電，可以(yi)形(xing)成水膜，并靠重力自流向(xiang)下(xia)(xia)與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物(wu)材料作為(wei)收塵極布置(zhi)成方形(xing)孔道(立式(shi)布置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、防(fang)腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特(te)(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水膜，利用從(cong)煙(yan)氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)(shi)現(xian)自清灰，沖(chong)洗水量(liang)(liang)小。3)陽極部件可(ke)組(zu)(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極不耐高(gao)(gao)(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)時，對陽極壽(shou)命(ming)有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時可(ke)能燒蝕，使用壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)率較(jiao)(jiao)大，陽極布的(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水后發生的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)都會(hui)影響實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)極間距，進而影響到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速(su)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能結果表明：粉(fen)塵去(qu)除(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體(ti)化(hua)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)一(yi)期(qi)600MW機(ji)組(zu)(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式電除塵器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式電除塵器(qi)(qi)是(shi)北(bei)京(jing)華能(neng)達公(gong)司(si)自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)(de)具有(you)自主(zhu)(zhu)知(zhi)識產權的(de)(de)(de)除塵技術。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式靜電除塵器(qi)(qi)結(jie)構(gou)(gou)不(bu)同，該結(jie)構(gou)(gou)布置(zhi)(zhi)是(shi)將(jiang)收(shou)塵陽(yang)(yang)極板垂(chui)直于(yu)氣流(liu)方向，使電場力(li)與(yu)(yu)引(yin)風(feng)力(li)的(de)(de)(de)方向在同一水平線上(shang)(shang)，粉塵顆粒在引(yin)風(feng)力(li)與(yu)(yu)電場力(li)的(de)(de)(de)共同作用(yong)下，在新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板上(shang)(shang)完成(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體、分布板、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供(gong)電電源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式電除塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸(chu)部位全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)質(zhi)，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤(you)其對氯離(li)子(zi)和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板的(de)(de)(de)通孔率達到98%以(yi)上(shang)(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)大大降(jiang)低(di)了徑流(liu)式濕(shi)(shi)(shi)式除塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極板相比，相同體積下新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板具有(you)的(de)集塵面積(ji)，相當于普通陽(yang)極板的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極系統采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極設計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極下(xia)部(bu)(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清洗(xi)室，由高(gao)(gao)壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極內部(bu)(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送(song)入(ru)脫(tuo)硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測(ce)，實(shi)現(xian)在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循(xun)環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)(bu)件全(quan)部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較(jiao)高(gao)(gao)。