山東濕式電除塵器

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(yan)進入新世紀，隨(sui)著我(wo)國經濟(ji)的高速發展，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量仍在不斷(duan)增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增火電(dian)裝機(ji)容(rong)量約(yue)0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設(she)計總院預測(ce)，到2020年(nian)，火電(dian)裝機容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容量約為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發展導致了大氣環(huan)境(jing)(jing)的(de)污染并引發了公共環(huan)境(jing)(jing)及健康(kang)危機，

雖然(ran)采取(qu)一系列政策，大力推(tui)動(dong)煤炭(tan)清潔(jie)利用與發(fa)展(zhan)清潔能源，但由(you)于我(wo)國燃煤發(fa)電(dian)的(de)(de)(de)基數較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣污染物(wu)的(de)(de)(de)主要(yao)排放(fang)(fang)源之一，而降(jiang)低(di)排放(fang)(fang)強度的(de)(de)(de)主要(yao)措(cuo)施就是(shi)制定和實施更加嚴格的(de)(de)(de)排放(fang)(fang)標準。

同時濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)(kong)制的精(jing)處理技(ji)術設備，其(qi)處理對(dui)象為含大量游離水的飽和濕煙氣(qi)，主(zhu)要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可(ke)有效(xiao)控(kong)(kong)制PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從(cong)性(xing)能(neng)、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面進行(xing)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)目前的濕(shi)除技(ji)術(shu)中(zhong)，主要(yao)差別在(zai)(zai)于陽(yang)(yang)(yang)極板材(cai)質的選取(qu)及清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)(yang)(yang)極材(cai)質的不同，主要(yao)分為不銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除塵(chen)器、導(dao)電玻璃鋼(gang)電極濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除塵(chen)器、柔(rou)性電極濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電除塵(chen)器;根(gen)據(ju)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水膜(mo)的形成原理)不同，分為水膜(mo)自清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)為間斷(duan)噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的水汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)(yang)極表面自凝(ning)結(jie)實現(xian)在(zai)(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為通(tong)過噴淋水在(zai)(zai)陽(yang)(yang)(yang)極表面形成水膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器性(xing)能對(dui)(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為(wei)應(ying)對(dui)(dui)地方環保(bao)法規提出(chu)的(de)對(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)排(pai)放控制的(de)要求，日本(ben)三(san)菱公司研發并建成濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前(qian)我國通過(guo)引(yin)進(jin)技(ji)術并優化(hua)設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)大(da)多采(cai)用臥式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方向進(jin)出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)(su)較(jiao)(jiao)低(di)(流(liu)速(su)(su)在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控制氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平行于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板(ban)采(cai)用懸掛方式(shi)，極(ji)板(ban)通過(guo)懸掛梁固定(ding)于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架(jia)式(shi)結構，通過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼體中。這(zhe)種安(an)裝方式(shi)由(you)于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)不易變(bian)形(xing)，極(ji)間距有(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運(yun)行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系(xi)統出現故障時，可以在較(jiao)(jiao)高的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般(ban)高(gao)(gao)度在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)設計(ji)、制(zhi)造、安裝(zhuang)及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)(de)要求(qiu)，更換時難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)多采用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護出現(xian)失效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵效率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式采用(yong)在線(xian)(xian)單(dan)線(xian)(xian)連續(xu)噴(pen)淋工藝，需要設置專門(men)的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中(zhong)和后循環使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方式對(dui)(dui)于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消(xiao)耗較大(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要求(qiu)更高(gao)(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測(ce)報(bao)告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興(xing)三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟山(shan)電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式電(dian)除(chu)塵器(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)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如下(xia)(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成型(xing)，實現整體模塊(kuai)化，有(you)利于保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)集(ji)(ji)(ji)下(xia)(xia)(xia)來(lai)的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由(you)(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很(hen)強的(de)疏水性，能有(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)(zi)流(liu)(liu)至下(xia)(xia)(xia)部集(ji)(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)管(guan)上部設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)(duan)噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行間斷(duan)(duan)沖洗時(shi)，控(kong)制系統自(zi)(zi)動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)(you)于耗水量(liang)較小，集(ji)(ji)(ji)液(ye)槽中的(de)收(shou)集(ji)(ji)(ji)液(ye)可返(fan)回脫硫塔(ta)內(nei)循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)流(liu)(liu)速后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度(du)(du)較高(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)質量(liang)及(ji)制作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等原材料性能有(you)關。3)如果出現部分(fen)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞(huai)，需要(yao)整個模塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護(hu)費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根(gen)據各企(qi)業發(fa)布的(de)環(huan)境監測報告顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白(bai)楊(yang)河(he)兩臺300MW機組等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了(le)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大(da)學提出了柔(rou)性電極濕(shi)式電除塵技(ji)術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州(zhou)立大(da)學共(gong)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(shan)東大學和國電環保院共同研發(fa)，開始了柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織物用于(yu)濕式(shi)除塵器的研究(jiu)工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應(ying)用。官網(wang)：goyd.cn通過相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性優(you)良(liang)的柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織(zhi)(zhi)物(wu)通過潤濕(shi)(shi)使(shi)其(qi)導(dao)電(dian)，可以形成水(shui)膜，并靠(kao)重力自流(liu)(liu)向下與煙(yan)氣(qi)分離，柔性織(zhi)(zhi)物(wu)材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成方形孔道(立(li)式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔道流(liu)(liu)過。(1)柔性濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點(dian)如下：1)柔性陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利于(yu)(yu)表面(mian)形成均勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件(jian)可(ke)組(zu)(zu)裝拆卸，有(you)利于(yu)(yu)后期(qi)的(de)(de)維(wei)(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能燒蝕，使(shi)用壽命(ming)6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)(lv)較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發(fa)(fa)生的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間距，進而(er)影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)(lv)(lv)低(di)。性(xing)能結(jie)果表明：粉塵去除率(lv)(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化(hua)有(you)限公司一期(qi)600MW機(ji)組(zu)(zu)采用了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)是北京華能達公司(si)自(zi)主研發(fa)的(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)塵技(ji)術。與上述(shu)濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)結構(gou)(gou)不(bu)同(tong)(tong)(tong)，該結構(gou)(gou)布置是將收塵陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)與引(yin)(yin)風(feng)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)(tong)(tong)一(yi)水平線(xian)上，粉(fen)塵顆粒在引(yin)(yin)風(feng)力(li)(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)(tong)(tong)作用下(xia)(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用壽命能夠達到(dao)30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率(lv)達到(dao)98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通透的(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大大降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)(li)，并且(qie)和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)(tong)體(ti)積下(xia)(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)集塵面積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)(xi)統采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)設計，在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)下部設立獨立的(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)內部向外沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后(hou)的(de)污(wu)水(shui)通(tong)過(guo)排(pai)水(shui)泵和(he)排(pai)污(wu)管道送(song)入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程運行中，利用壓(ya)差(cha)監測(ce)，實現在線噴淋(lin)，無水(shui)循環系(xi)(xi)統，故(gu)耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)問題如(ru)下：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)部件全部采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本投入(ru)較高。