三明濕式電除塵器

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)入新世紀，隨(sui)著(zhu)我國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行(xing)業節能(neng)環保信息》推算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃設計(ji)總院預測(ce)，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)(ji)容量約為(wei)3億kW。火電(dian)廠的快速發(fa)展導(dao)致(zhi)了大氣(qi)環(huan)境(jing)的污染并(bing)引發(fa)了公(gong)共環(huan)境(jing)及(ji)健康危機(ji)(ji)，

雖然采(cai)取一系列(lie)政策，大力推(tui)動煤炭清(qing)潔利(li)用與(yu)發(fa)展(zhan)清潔能(neng)源，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)基數較(jiao)大，火電廠仍將(jiang)是大氣污染物的(de)主要(yao)(yao)排放(fang)源之一，而降低(di)排放(fang)強度的(de)主要(yao)(yao)措施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格的(de)排放(fang)標(biao)準。

同(tong)時濕式電(dian)除塵器(qi)作為(wei)燃煤電(dian)廠污(wu)染(ran)物控(kong)制(zhi)的(de)(de)精處(chu)理(li)技(ji)術設備，其處(chu)理(li)對象為(wei)含大量游(you)離水的(de)(de)飽和(he)濕煙(yan)氣，主要去(qu)除粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體(ti)，并可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)(de)排放(fang)，本文介紹4種濕式電(dian)除塵器(qi)技(ji)術，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除塵效果等方面進行比較。

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。在目前的(de)濕(shi)(shi)除技術中，主要差別在于陽極(ji)板材(cai)質的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術。根(gen)據陽極(ji)材(cai)質的(de)不同(tong)，主要分為(wei)(wei)不銹(xiu)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器;根(gen)據清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(即(ji)水(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)原(yuan)理)不同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)汽在陽極(ji)表面(mian)自凝結實現在線清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋(lin)水(shui)在陽極(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)性(xing)能(neng)對(dui)比3.1、金(jin)屬電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為(wei)應對(dui)地方環保法規提(ti)出的(de)對(dui)煙塵(chen)排(pai)放(fang)控(kong)制(zhi)的(de)要求，日本三菱公司研(yan)發并建(jian)成濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電廠(chang)的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)。目前我國通過引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術特點如下：1)大多采用(yong)(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿(yan)水(shui)平(ping)方向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)(you)效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方向布置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用(yong)(yong)懸掛(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過懸掛(gua)梁固(gu)定(ding)于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)(yong)框(kuang)架式(shi)結(jie)構，通過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)(you)保(bao)證，故電(dian)場(chang)穩定(ding)性好，運行(xing)(xing)電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以(yi)在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)溫度下運行(xing)(xing)。

(2)金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式電除塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度在(zai)(zai)8～10m左右，要(yao)形成均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)(de)水(shui)膜(mo)對(dui)(dui)(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)設計、制(zhi)造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，更換(huan)時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰方(fang)式采(cai)用(yong)在(zai)(zai)線單線連續(xu)噴淋工藝，需要(yao)設置專門的(de)(de)(de)(de)水(shui)處理系統(tong)，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循環使用(yong)，這種清灰方(fang)式對(dui)(dui)(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)(de)(de)消耗較大，對(dui)(dui)(dui)噴嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環境(jing)監(jian)測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)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)玻(bo)(bo)璃鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)(te)點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼具(ju)有(you)重量輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用工廠成型，實現整體(ti)模(mo)塊化(hua)，有(you)利于(yu)保證安裝精(jing)度。3)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下來的(de)液(ye)(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極表面形成液(ye)(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃鋼具(ju)有(you)很(hen)強的(de)疏水性(xing)，能有(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極壁的(de)粘接，靠重力自(zi)流至下部(bu)集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)槽。4)為防止少量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極管上(shang)部(bu)設置一層間斷噴淋裝置，將濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進(jin)行間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系(xi)統(tong)自(zi)動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水量較小，集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)槽中的(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環(huan)使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下：1)煙氣(qi)流速(su)(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)流速(su)(su)后(hou)，影響除塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一般(ban)FRP不能在(zai)高(gao)溫下長期使(shi)用，煙氣(qi)溫度較高(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽極板壽命有(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)使(shi)用壽命在(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)質量及(ji)制(zhi)作產品(pin)所(suo)用的(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性(xing)能有(you)關。3)如果(guo)出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼損壞，需要(yao)整個模(mo)塊更換，將大大增加(jia)維護費用和難度。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海石(shi)洞(dong)口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白(bai)楊河(he)兩臺300MW機組(zu)等(deng)都采用了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性(xing)電極濕式電除塵技術(shu)的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大學共同研究制作出(chu)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(guo)電(dian)環保院共同研發，開始(shi)了柔性絕(jue)緣(yuan)疏水纖(xian)維織物用于濕式除塵(chen)器的(de)研究工作(zuo)，并于2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏(shu)水纖(xian)維織(zhi)(zhi)物通過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成(cheng)水膜(mo)，并靠重力(li)自(zi)流向下與煙氣分(fen)離，柔性織(zhi)(zhi)物材料作為收(shou)塵極(ji)布置成(cheng)方形孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)道流過(guo)。(1)柔性濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔性陽有重(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有利于表面(mian)形成均勻水(shui)(shui)膜，利用從煙(yan)氣(qi)中(zhong)收(shou)集的(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖洗(xi)水(shui)(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件(jian)可組裝拆卸，有利于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)，對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有影響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能燒蝕(shi)，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布(bu)的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響實(shi)際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較高，產生氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結(jie)果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限(xian)公司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有限(xian)公司一(yi)期(qi)600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北(bei)京華能(neng)達(da)公司自主研發的(de)具(ju)有(you)自主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)上述濕式(shi)(shi)(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構(gou)(gou)不(bu)同(tong)(tong)，該(gai)結構(gou)(gou)布置是將收塵(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)垂直(zhi)于氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)，使電場力(li)(li)與(yu)(yu)引風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉(fen)塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電場力(li)(li)的(de)共(gong)同(tong)(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)上完成(cheng)捕(bu)集。裝置主要由(you)殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極裝置、陰極裝置、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)(feng)系(xi)統(tong)和供電電源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材(cai)質，具(ju)有(you)強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫化物的(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達(da)到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)通孔率達(da)到98%以上，其幾乎全(quan)通透的(de)結構(gou)(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行阻力(li)(li)，并且和普通的(de)陽(yang)(yang)極板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體(ti)積下(xia)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普通陽極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系(xi)統(tong)(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極下部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗室(shi)，由高(gao)壓(ya)(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極內部(bu)向外(wai)沖洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后(hou)的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污(wu)管道送入(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行(xing)中，利(li)用(yong)壓(ya)(ya)差監測(ce)，實(shi)現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循(xun)環系(xi)統(tong)(tong)，故(gu)耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。