商丘濕式電除塵器

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(ru)新(xin)世紀，隨著(zhu)我(wo)國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝機容量仍(reng)在不(bu)斷增長(chang)。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環(huan)保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規(gui)劃設(she)計總院預測(ce)，到2020年(nian)，火電裝機容(rong)量將(jiang)達到(dao)12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝機容(rong)量約(yue)為(wei)3億kW。火電廠(chang)的快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環境的污染并(bing)引(yin)發(fa)了公(gong)共環境及(ji)健康危機，

雖然采(cai)取一系列政(zheng)策，大力(li)推動(dong)煤炭(tan)清潔利用與(yu)發展清潔能源，但(dan)由于(yu)我(wo)國燃煤(mei)發電的基數較大，火電廠仍(reng)將是(shi)大氣污染物的主要排(pai)(pai)放源之(zhi)一(yi)，而(er)降低排(pai)(pai)放強度(du)的主要措施(shi)就是(shi)制(zhi)定和實施(shi)更加嚴格的排(pai)(pai)放標準。

同時濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)作為燃煤電(dian)廠污(wu)染(ran)物(wu)控(kong)制(zhi)的精處理(li)技術設備，其處理(li)對象為含大量游離水(shui)的飽和(he)濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主要去(qu)除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣(qi)體，并(bing)可(ke)有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介(jie)紹(shao)4種濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)技術，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除塵效(xiao)果等方(fang)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)目前(qian)的濕除(chu)技術中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)的選取及清灰(hui)技術。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的不(bu)同(tong)，主(zhu)要分(fen)為不(bu)銹鋼濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、導電玻(bo)璃鋼電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、柔性電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi);根(gen)據清灰(hui)技術(即(ji)水膜的形成原理)不(bu)同(tong)，分(fen)為水膜自(zi)清灰(hui)技術和(he)水膜沖(chong)洗(xi)清灰(hui)技術，前(qian)者(zhe)為間斷(duan)噴淋(lin)，靠(kao)煙氣中的水汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面自(zi)凝(ning)結實現在(zai)(zai)(zai)線清灰(hui)，后者(zhe)為通過噴淋(lin)水在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面形成水膜清灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年(nian)代(dai)，為應對地方環保法規提出的(de)對煙塵(chen)排放控(kong)制的(de)要求，日本(ben)三菱公司(si)研(yan)發并建成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器，用(yong)于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)。目前我國通(tong)(tong)過引進技(ji)(ji)術并(bing)優化設計，已掌握其核心技(ji)(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)的(de)技(ji)(ji)術特點如下：1)大多采用臥(wo)式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流沿(yan)水平方向(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流速(su)較(jiao)低(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制(zhi)氣(qi)流帶出(chu)粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除效(xiao)率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)流方向(xiang)布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板采用懸(xuan)掛方式(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)過懸(xuan)掛梁(liang)固定于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框(kuang)架式(shi)結(jie)構(gou)，通(tong)(tong)過吊(diao)(diao)桿(gan)吊(diao)(diao)掛在(zai)殼體(ti)中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)電(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故(gu)障時，可(ke)以在(zai)較(jiao)高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕(shi)式電除塵器存(cun)在的問題(ti)如下(xia)：

1)陽(yang)極板(ban)一般高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)形成均勻的水(shui)(shui)膜對陽(yang)極板(ban)的設計、制造、安裝及(ji)維護(hu)有(you)嚴(yan)格的要(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極板(ban)材質多(duo)采用316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出(chu)現失(shi)效，造成極板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失(shi)除塵效率。3)清灰方式(shi)采用在(zai)線單線連續噴(pen)淋工(gong)藝(yi)，需要(yao)設置(zhi)專門的水(shui)(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后(hou)循環(huan)使(shi)用，這(zhe)種清灰方式(shi)對于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的消(xiao)耗較大(da)，對噴(pen)嘴(zui)性能要(yao)求更高。根據各企業發布的環(huan)境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器粉(fen)塵去除率(粉(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島(dao)電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用了金屬(shu)極板(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器。

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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具有重量輕、比強度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等特性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整體模(mo)塊化，有利于保證安(an)裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行(xing)時，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)膜(mo)，由(you)于玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具有很強的(de)(de)疏水(shui)性，能有效阻隔粉塵(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力(li)自(zi)(zi)流至下(xia)部集液(ye)槽。4)為(wei)防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上部設置一(yi)層間斷(duan)噴淋裝置，將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗時，控制系統自(zi)(zi)動停掉其中(zhong)(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由(you)于耗(hao)水(shui)量較小，集液(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循(xun)環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)(du)較高(gao)時對陽極(ji)板壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)質量及制作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原(yuan)材料(liao)性能有關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)損壞，需要(yao)整個模(mo)塊更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)(yong)和難(nan)度(du)(du)。根據各企業發布(bu)的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩(liang)臺300MW機(ji)組等都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立(li)大學提(ti)出了柔(rou)性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立(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，我國早由山東大學和國(guo)電(dian)環保院共(gong)同研發，開(kai)始了(le)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕式除塵(chen)器的研究(jiu)工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關(guan)資(zi)料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的(de)(de)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物通(tong)過潤濕(shi)使其導電，可(ke)以形成水(shui)膜(mo)，并(bing)靠重力自流(liu)向下與煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織物材(cai)料(liao)作為收塵(chen)極布(bu)置(zhi)成方形孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣沿(yan)孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的(de)(de)技術特點如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于表(biao)面形成均(jun)勻(yun)水(shui)膜，利用從煙(yan)(yan)氣中(zhong)收集的(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)部件(jian)可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)利于后期(qi)的(de)(de)維護和(he)(he)更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除塵器(qi)存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽極(ji)不耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)(wen)度(du)較高(gao)(gao)時(shi)，對陽極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重時(shi)可(ke)能燒(shao)蝕(shi)，使用壽(shou)命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較大，陽極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和(he)(he)浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都(dou)會(hui)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(chang)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)速較高(gao)(gao)，產生氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣溶膠脫除率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵去除率(lv)(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)(you)限公司300MW機組，國電(dian)滎(ying)陽煤電(dian)一體化有(you)(you)限公司一期(qi)600MW機組采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器是北京華能達(da)公(gong)司自主研發(fa)的具有(you)自主知識(shi)產權的除塵(chen)(chen)(chen)技術。與上(shang)述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)(jie)構不(bu)同(tong)，該(gai)結(jie)(jie)構布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板垂直于氣(qi)(qi)流方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)與引風力(li)的方(fang)向(xiang)在同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引風力(li)與電(dian)(dian)場力(li)的共同(tong)作用下，在新(xin)型陽極(ji)(ji)板上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼體(ti)、分(fen)布板、陽極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統(tong)(tong)、熱風系統(tong)(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器的技術特(te)點如下：1)與煙氣(qi)(qi)接觸(chu)部位全(quan)部采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(尤其對(dui)氯離子和硫化物的應力(li)腐(fu)(fu)蝕)等(deng)特(te)性，使用壽命(ming)能夠(gou)達(da)到30年(nian)。2)新(xin)型陽極(ji)(ji)板的通孔率達(da)到98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通透的結(jie)(jie)構大大降低(di)了徑(jing)(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器的運行阻(zu)力(li)，并且和普通的陽極(ji)(ji)板相比，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型陽極(ji)(ji)板具有(you)的(de)(de)集(ji)塵面積，相當于普通陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統(tong)(tong)采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設計(ji)，在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下部設立獨(du)立的(de)(de)清洗室，由高壓噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部向外(wai)沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)(de)污水通過(guo)排水泵和排污管道(dao)送(song)入脫(tuo)硫塔補水。在工程(cheng)運行(xing)中(zhong)，利用(yong)壓差監測，實現在線(xian)噴淋，無水循環系統(tong)(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存在的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投入較高。