三門峽濕式電除塵器

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)入新(xin)世(shi)紀(ji)，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火電(dian)裝機(ji)(ji)容量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增(zeng)火電(dian)裝機(ji)(ji)容量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計(ji)總院預測，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)約為(wei)3億(yi)kW。火電(dian)廠的快速發(fa)(fa)展(zhan)導(dao)致了大氣環境(jing)(jing)的污染并引發(fa)(fa)了公(gong)共(gong)環境(jing)(jing)及健康危(wei)機，

雖然(ran)采取一系列政(zheng)策，大力推(tui)動煤炭清潔(jie)利(li)用(yong)與(yu)發(fa)展清潔能源，但由(you)于(yu)我國燃煤發(fa)電的基數較(jiao)大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的主要排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的主要措施(shi)就是制定(ding)和實施(shi)更加嚴格的排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電(dian)除塵器作為燃(ran)煤電(dian)廠污染物控制的(de)精處(chu)理(li)技術設備，其處(chu)理(li)對象為含(han)大量游(you)離水(shui)的(de)飽和濕(shi)煙(yan)氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可(ke)有效控制PM2.5的(de)排(pai)放，本文(wen)介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵器技術，并從性能(neng)、可(ke)靠性及除塵效果(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(zai)(zai)(zai)目(mu)前的(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要(yao)(yao)差別在(zai)(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)(gen)據(ju)(ju)陽極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不同(tong)，主要(yao)(yao)分為不銹(xiu)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器;根(gen)(gen)據(ju)(ju)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成(cheng)原理(li))不同(tong)，分為水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗(xi)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰，后者為通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對地方環保法規提出的對煙(yan)塵(chen)(chen)排放控制(zhi)的要求，日本三(san)菱(ling)公司研發并建成濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器，用(yong)于(yu)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制(zhi)(zhi)要求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前(qian)我國通(tong)過引進(jin)技術并優(you)化設(she)計，已掌握(wo)其核心技術。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)大(da)多采(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣流(liu)(liu)沿水平方(fang)(fang)(fang)向進(jin)出，煙氣流(liu)(liu)速較低(di)(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制(zhi)(zhi)氣流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平行于(yu)(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)(fang)(fang)向布置，金(jin)(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)采(cai)用懸掛方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)通(tong)過懸掛梁固(gu)定(ding)于(yu)(yu)殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種(zhong)安裝方(fang)(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故(gu)電(dian)(dian)場(chang)穩(wen)定(ding)性(xing)好，運(yun)行電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫硫(liu)系統出現故(gu)障(zhang)時，可以(yi)在(zai)較高的(de)煙氣溫度下運(yun)行。

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

1)陽極(ji)(ji)板一(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均(jun)勻的(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)板的(de)設(she)(she)計、制造、安(an)裝及維(wei)護有(you)嚴格的(de)要(yao)(yao)求，更換時難(nan)度較大。2)極(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)多采(cai)(cai)用316L，需(xu)要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)(shui)膜保(bao)(bao)護以(yi)防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保(bao)(bao)護出現失效，造成極(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰(hui)方式采(cai)(cai)用在線單線連續噴淋工藝(yi)，需(xu)要(yao)(yao)設(she)(she)置專門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這(zhe)種清灰(hui)方式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)消(xiao)耗(hao)較大，對噴嘴性能要(yao)(yao)求更高。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機(ji)組、大唐(tang)黃島(dao)電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采(cai)(cai)用了金屬極(ji)(ji)板濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

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)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)技術特點(dian)如(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強(qiang)(qiang)度(du)高、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用工廠成型(xing)，實現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運(yun)行時(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉淀極表(biao)面形成液(ye)膜(mo)，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強(qiang)(qiang)的(de)疏水(shui)性(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉淀極壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下部集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極管上部設置一(yi)層間(jian)斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分(fen)為多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要進(jin)行間(jian)斷沖洗時(shi)，控制系統自(zi)動(dong)停(ting)掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓(ya)運(yun)行，沖洗結(jie)束后開啟該(gai)電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回(hui)脫(tuo)硫塔(ta)內循環(huan)使用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率高，提(ti)高煙氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)高溫(wen)下長(chang)期(qi)使用，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)對陽極板壽(shou)命有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)使用壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品(pin)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作產品(pin)所用的(de)樹脂等原材料性(xing)能有(you)關。3)如(ru)果出現部分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整(zheng)個模塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用和難度(du)。根據各(ge)企業發布的(de)環(huan)境監測(ce)報告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采用了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立(li)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(you)山東大學和國電(dian)環保院(yuan)共同研發，開始了(le)柔性絕緣疏水(shui)纖維織物用于(yu)濕式除塵(chen)器的研究工(gong)作，并(bing)于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐(fu)蝕性優良的柔(rou)(rou)性絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)通過(guo)潤(run)濕(shi)使其(qi)導電(dian)，可以(yi)形成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)材料(liao)作為收(shou)塵極(ji)布置成(cheng)方形孔(kong)道(立式布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕(shi)式電(dian)除塵器的技術特點(dian)如下：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水纖維本身的(de)(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)，有(you)(you)利(li)于表面(mian)形成(cheng)均(jun)勻水膜，利(li)用從(cong)煙氣(qi)中收(shou)集的(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖洗(xi)水量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)利(li)于后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度較高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使(shi)用壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程(cheng)度和浸水后(hou)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影響(xiang)(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公(gong)司(si)(si)300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公(gong)司(si)(si)一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器是北京華能達公司自(zi)主研發(fa)的(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器結構不(bu)同，該結構布置(zhi)是將收塵陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直于氣流(liu)(liu)方向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)(yu)引風(feng)(feng)力(li)的(de)方向在(zai)同一水平線(xian)上，粉塵顆粒在(zai)引風(feng)(feng)力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)共同作(zuo)用下，在(zai)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風(feng)(feng)系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全部采用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質(zhi)，具(ju)有(you)強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其(qi)對(dui)氯離子和硫化物的(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi))等(deng)(deng)特性，使用壽(shou)命(ming)能夠達到(dao)30年(nian)。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)結構大(da)大(da)降低了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器的(de)運(yun)行阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)(de)集塵(chen)面積，相當于(yu)普(pu)通(tong)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)(tong)采用旋轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)(de)清(qing)洗室，由(you)高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后的(de)(de)(de)污水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污管道送入脫硫塔(ta)補(bu)水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工(gong)程運行(xing)中，利用壓(ya)差監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環(huan)系統(tong)(tong)，故(gu)耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)(de)(de)部(bu)(bu)件(jian)全部(bu)(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高。