商洛濕式電除塵器

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)言進入新(xin)(xin)世紀(ji)，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火電裝機(ji)容(rong)量仍在不斷增長。按中電聯《電力(li)行業節能環(huan)保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)(xin)增火電裝機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電力(li)規(gui)劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電裝機容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為3億kW。火電廠的快速(su)發展導致了(le)大氣環境的污染(ran)并引(yin)發了(le)公共(gong)環境及健康危機，

雖(sui)然(ran)采取一系列(lie)政策，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔利用與發(fa)展(zhan)清(qing)潔能(neng)源，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)基(ji)數較(jiao)大，火電廠仍將是大氣(qi)污染物的(de)主(zhu)(zhu)要排(pai)放(fang)源之一，而降(jiang)低排(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)(zhu)要措施就是制定(ding)和(he)實施更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染(ran)物控(kong)制的(de)精(jing)處(chu)理技術(shu)設備(bei)，其(qi)處(chu)理對(dui)象(xiang)為含大量游離(li)水的(de)飽(bao)和濕(shi)煙氣(qi)，主(zhu)要(yao)去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并(bing)可有(you)效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器技術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)(chu)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。在目前的濕除(chu)技術(shu)(shu)(shu)中，主要差別在于陽(yang)極板(ban)材(cai)質的選(xuan)取及清(qing)(qing)灰技術(shu)(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)極材(cai)質的不(bu)(bu)同(tong)，主要分為不(bu)(bu)銹鋼(gang)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、導電玻璃鋼(gang)電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、柔(rou)性電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰技術(shu)(shu)(shu)(即(ji)水膜(mo)的形(xing)成原理)不(bu)(bu)同(tong)，分為水膜(mo)自清(qing)(qing)灰技術(shu)(shu)(shu)和(he)水膜(mo)沖洗(xi)清(qing)(qing)灰技術(shu)(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的水汽在陽(yang)極表面自凝結實現在線清(qing)(qing)灰，后者(zhe)為通(tong)過(guo)噴淋水在陽(yang)極表面形(xing)成水膜(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)20世(shi)紀90年代(dai)，為應對(dui)地方環保法規提出(chu)的對(dui)煙塵排放控制的要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制要(yao)求(qiu)，在(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。目前我國通過(guo)引進技(ji)術并優化設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平方(fang)(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行于氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板(ban)采用(yong)懸(xuan)掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)掛梁固定(ding)(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在(zai)殼體中(zhong)。這種安(an)裝方(fang)(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變(bian)形(xing)，極(ji)間距有(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)(ding)性好，運(yun)(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)出(chu)現故障時，可(ke)以在(zai)較高的煙(yan)氣(qi)溫度下(xia)(xia)運(yun)(yun)行。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)一(yi)般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)的(de)設計、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)(yao)(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極板(ban)(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保護(hu)出現失(shi)效，造成(cheng)極板(ban)(ban)(ban)腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線單(dan)線連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這(zhe)種清灰方式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對(dui)(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)(yao)求更高。根(gen)據各企業發布的(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極板(ban)(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有重(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕、比強度高、耐腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整(zheng)體模塊(kuai)化，有利于(yu)(yu)保證(zheng)安裝精(jing)度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器運(yun)行(xing)時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的(de)液(ye)滴在沉淀極(ji)(ji)表面(mian)形成液(ye)膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有很強的(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效(xiao)阻(zu)隔粉塵(chen)和石膏對(dui)沉淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流至下(xia)部集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)(liang)(liang)煙塵(chen)的(de)沉積，在沉淀極(ji)(ji)管上部設置(zhi)(zhi)一層(ceng)間(jian)斷(duan)(duan)噴淋裝置(zhi)(zhi)，將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)(xu)要進行(xing)間(jian)斷(duan)(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)一個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結束(shu)后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水量(liang)(liang)(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流速在2.5m/s左右時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高，提高煙氣(qi)(qi)流速后，影(ying)(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高溫(wen)下(xia)長期(qi)使用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較高時(shi)(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽(shou)命(ming)有影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在10～15年左右，與產品的(de)質量(liang)(liang)(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等原材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有關。3)如果出(chu)現部分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)(xu)要整(zheng)個(ge)(ge)模塊(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)(liang)：低(di)于(yu)(yu)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)楊河(he)兩臺300MW機組等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學提出了柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)技術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學共(gong)同(tong)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(da)學和國電環保院共同研發，開始了柔性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物用(yong)于濕式除塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資(zi)料(liao)顯示，耐(nai)腐(fu)蝕性優良的(de)柔(rou)(rou)性絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物(wu)(wu)通過(guo)潤(run)濕使其導電，可以形成水膜(mo)，并(bing)靠重力自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣分離(li)，柔(rou)(rou)性織(zhi)物(wu)(wu)材(cai)料(liao)作為(wei)收塵(chen)極(ji)布(bu)置(zhi)(zhi)成方(fang)形孔(kong)道(dao)(立(li)式布(bu)置(zhi)(zhi))，煙(yan)氣沿孔(kong)道(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕式電除(chu)塵(chen)器的(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽有重(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能好的(de)特點。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖(xian)維本身(shen)的(de)結構(gou)特性(xing)，有利于表面形成均勻水膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現(xian)自清灰，沖洗水量(liang)(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有利于后期(qi)的(de)維護和(he)(he)更換。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布(bu)的(de)張緊程度(du)和(he)(he)浸水后發生的(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)極(ji)間(jian)距，進(jin)而影(ying)響到電(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除率(lv)低(di)。性(xing)能結果表明(ming)：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)有限公司300MW機(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有限公司一期(qi)600MW機(ji)組采(cai)用了(le)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京華能(neng)達(da)(da)公(gong)司自主研發的(de)具有(you)自主知識(shi)產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結構(gou)不(bu)同，該結構(gou)布置是將收(shou)塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)方(fang)向在同一水平(ping)線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共同作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)置、陰極裝(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材質，具有(you)強(qiang)度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對(dui)氯離(li)子和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能(neng)夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)通(tong)孔(kong)率達(da)(da)到98%以上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)結構(gou)大大降低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)陽(yang)(yang)極板(ban)相比，相同體積(ji)下新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于普通陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)(tong)采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)室(shi)，由高(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)(xi)網(wang)板(ban)(ban)(ban)，清(qing)洗(xi)(xi)網(wang)板(ban)(ban)(ban)后的(de)(de)污(wu)水通過排水泵和排污(wu)管(guan)道(dao)送入脫硫(liu)塔補水。在(zai)工(gong)程運行(xing)中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系統(tong)(tong)，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問(wen)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(bu)銹鋼，前期成本投入較高(gao)。