上海濕式電除塵器

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(guo)經濟的高速發展(zhan)，火電裝(zhuang)機容量仍在不(bu)斷增(zeng)長。按中電聯《電力行業節能環保(bao)信息(xi)》推算(suan)，2015年，我國(guo)新增(zeng)火電裝(zhuang)機容量約(yue)0.51億(yi)kW。根據電力規劃(hua)設計總院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容量約(yue)為(wei)3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發展導致了大氣環境的(de)污染(ran)并引發了公共環境及健康危機，

雖(sui)然采取一系(xi)列政策(ce)，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔(jie)能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的(de)基(ji)數較大(da)，火電廠仍將是(shi)(shi)大(da)氣(qi)污染(ran)物的(de)主(zhu)要排(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)放強(qiang)度的(de)主(zhu)要措施(shi)就(jiu)是(shi)(shi)制定和實施(shi)更加嚴格(ge)的(de)排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器作為燃(ran)煤電廠(chang)污染(ran)物控(kong)制的精處(chu)理(li)技術(shu)設備，其處(chu)理(li)對象為含大量游離(li)水的飽和濕(shi)煙(yan)氣(qi)(qi)，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)(qi)體，并(bing)可有(you)效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本文(wen)介紹(shao)4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器技術(shu)，并(bing)從性能、可靠性及除(chu)(chu)塵效(xiao)果等方面進(jin)行比(bi)較(jiao)。

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)濕除(chu)技術中，主要差別在于陽極(ji)板材(cai)質(zhi)的(de)選取及清灰(hui)技術。根據(ju)陽極(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不同，主要分為(wei)(wei)不銹鋼濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、導電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi);根據(ju)清灰(hui)技術(即水(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)原理(li))不同，分為(wei)(wei)水(shui)膜自清灰(hui)技術和水(shui)膜沖洗清灰(hui)技術，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)汽在陽極(ji)表面自凝(ning)結實現在線清灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通(tong)過噴淋水(shui)在陽極(ji)表面形(xing)成(cheng)水(shui)膜清灰(hui)。

3、濕式電(dian)除塵器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世(shi)紀(ji)90年代，為應對地方環保法規提出的(de)對煙(yan)塵排放控制的(de)要求，日本三(san)菱(ling)公司(si)研發并建成濕式電(dian)除塵器(qi)，用(yong)于(yu)燃(ran)煤電(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控(kong)制要(yao)求(qiu)，在燃煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器。目前我國通過(guo)(guo)引進技(ji)術(shu)并優化設(she)計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)大多采用臥式(shi)布置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平(ping)(ping)方向進出(chu)，煙氣流(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左(zuo)右(you))，能有效控(kong)制氣流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)(ping)行(xing)(xing)于(yu)(yu)氣流(liu)(liu)方向布置(zhi)，金屬極(ji)板采用懸掛方式(shi)，極(ji)板通過(guo)(guo)懸掛梁固定(ding)于(yu)(yu)殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框(kuang)架式(shi)結構，通過(guo)(guo)吊桿(gan)吊掛在殼體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于(yu)(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距(ju)有保證，故電(dian)場穩定(ding)性好，運(yun)行(xing)(xing)電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系(xi)統出(chu)現故障(zhang)時，可以在較(jiao)高(gao)(gao)的煙氣溫度(du)下運(yun)行(xing)(xing)。

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

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度在(zai)(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)設計(ji)、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)(de)(de)要(yao)求，更換時(shi)難度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采用316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護以防(fang)腐蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)效率。3)清灰方式(shi)采用在(zai)(zai)線單線連續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設置專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這種(zhong)清灰方式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿(jian)的(de)(de)(de)消耗較(jiao)大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據(ju)各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興三期2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等都采用了金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)(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)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)重(zhong)(zhong)(zhong)量輕、比強度高(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)(xing)。2)收塵極組件采用工廠成型(xing)，實現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于保(bao)證(zheng)安(an)裝精度。3)除(chu)(chu)塵器(qi)運行時(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)液滴(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)極表(biao)面形成液膜(mo)，由于玻璃(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉塵和石膏對沉(chen)淀(dian)極壁(bi)的(de)(de)(de)(de)粘接，靠(kao)重(zhong)(zhong)(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)部集(ji)液槽。4)為防止(zhi)少量煙(yan)塵的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極管上部設置(zhi)一(yi)層間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)，控制系統(tong)自動停掉其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量較(jiao)小(xiao)，集(ji)液槽中的(de)(de)(de)(de)收集(ji)液可返回脫硫塔內循環使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)塵性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長期使用，煙(yan)氣溫(wen)度較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極板壽命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用壽命在(zai)10～15年左右，與(yu)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)質量及制作(zuo)產(chan)品所用的(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果(guo)出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)損壞，需要(yao)整(zheng)個(ge)模塊(kuai)更換，將(jiang)大大增加維護(hu)費用和難度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)(de)環境監測(ce)報(bao)告顯(xian)示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等都采用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。

3.3、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提出了柔性電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)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(huan)保(bao)院共同(tong)研(yan)(yan)發(fa)，開(kai)始了(le)柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕式(shi)除塵器(qi)的研(yan)(yan)究工(gong)作，并于2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中(zhong)完成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料(liao)顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)(wu)通過(guo)(guo)潤(run)濕使其導電，可以形成水膜(mo)，并靠重力自流(liu)(liu)向下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物(wu)(wu)材料(liao)作為收(shou)塵極(ji)布置成方(fang)形孔道(dao)(立式布置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流(liu)(liu)過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除塵器(qi)的(de)技術(shu)特點如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于表(biao)面形成均勻水(shui)(shui)膜(mo)，利用(yong)從煙氣(qi)中(zhong)收集(ji)的(de)(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現自清(qing)灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)(zu)裝拆卸(xie)，有(you)(you)利于后期(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和(he)(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)(gao)溫，煙氣(qi)溫度較高(gao)(gao)(gao)時(shi)(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)(he)浸(jin)水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而(er)影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常(chang)運行。3)煙氣(qi)流速較高(gao)(gao)(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉塵(chen)(chen)去除率(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公司(si)一期(qi)(qi)600MW機組(zu)(zu)采用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)是(shi)北(bei)京華能達公司自主(zhu)研(yan)發的(de)具有(you)自主(zhu)知(zhi)識產權的(de)除(chu)(chu)塵技術。與(yu)(yu)(yu)上述濕式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是(shi)將收(shou)塵陽(yang)極(ji)板垂直于氣(qi)流(liu)方向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力與(yu)(yu)(yu)引(yin)風(feng)力的(de)方向(xiang)在同(tong)一(yi)水平線上，粉塵顆粒在引(yin)風(feng)力與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)場力的(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板上完(wan)成(cheng)捕集(ji)。裝置(zhi)主(zhu)要由殼(ke)體、分(fen)布板、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系統、熱(re)風(feng)系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)技術特(te)點(dian)如下：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和硫(liu)化物的(de)應力腐(fu)蝕)等(deng)特(te)性，使(shi)用(yong)壽命(ming)能夠達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板的(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上，其幾乎全通(tong)透的(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)運行(xing)阻力，并(bing)且(qie)和普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)板相比，相同(tong)體積下新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板具有(you)的(de)(de)(de)(de)集塵面積(ji)，相當于(yu)普通陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)系(xi)統采用(yong)旋轉電(dian)(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)下部設(she)立獨立的(de)(de)(de)(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)內部向(xiang)外(wai)沖洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的(de)(de)(de)(de)污水通過(guo)排水泵(beng)和排污管道(dao)送入脫硫塔補(bu)水。在(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)壓差監測，實(shi)現(xian)在(zai)線噴淋(lin)，無(wu)水循環系(xi)統，故耗水、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)(de)(de)部件全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼，前(qian)期成(cheng)本(ben)投入較(jiao)高(gao)。