上饒濕式電除塵器

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(shi)紀(ji)，隨著我(wo)國(guo)經濟的高速(su)發(fa)展，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)仍(reng)在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)(li)行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新增火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力(li)(li)規劃設(she)計總院預(yu)測(ce)，到2020年(nian)，火電裝機(ji)容(rong)(rong)量將達到(dao)12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)(rong)量約(yue)為3億kW。火電廠(chang)的(de)快(kuai)速發展導致(zhi)了(le)(le)大氣環境(jing)的(de)污染并引發了(le)(le)公共環境(jing)及健康危機(ji)，

雖然采取一系列政策(ce)，大(da)力推動煤炭清潔利用與發展清(qing)潔能源(yuan)，但(dan)由于(yu)我國燃煤發電的(de)(de)基數較(jiao)大，火電廠(chang)仍將是大氣污染物(wu)的(de)(de)主(zhu)要排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)(de)主(zhu)要措施(shi)(shi)就是制定和實施(shi)(shi)更加嚴格(ge)的(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時(shi)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器作為燃煤電(dian)(dian)(dian)廠污染物控制的精處理技術設備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害(hai)氣(qi)體(ti)，并可有效控制PM2.5的排放，本(ben)文介紹4種濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器技術，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除塵(chen)效果等(deng)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(zai)目前的濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)(yang)極板材質的選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據陽(yang)(yang)極材質的不(bu)同，主(zhu)要分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水膜(mo)的形(xing)成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)(wei)水膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴(pen)(pen)淋，靠煙氣(qi)中的水汽在(zai)陽(yang)(yang)極表面(mian)(mian)自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴(pen)(pen)淋水在(zai)陽(yang)(yang)極表面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)水膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器20世(shi)紀90年(nian)代(dai)，為應對地方環保法規提出(chu)的對煙塵(chen)排放控制(zhi)的要求，日本三菱公司(si)研發并(bing)建成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制要(yao)求，在(zai)燃(ran)煤電廠(chang)安裝濕式(shi)電除塵(chen)器。目前我國(guo)通(tong)過引進(jin)技(ji)術(shu)并優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采(cai)(cai)用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平方向(xiang)進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效(xiao)控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均(jun)平行(xing)(xing)于氣(qi)流(liu)方向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采(cai)(cai)用(yong)懸(xuan)(xuan)掛方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通(tong)過懸(xuan)(xuan)掛梁固定(ding)于殼(ke)(ke)體中，電暈電極(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)框架式(shi)結(jie)構(gou)，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼(ke)(ke)體中。這種安裝方式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保(bao)證，故電場穩定(ding)性好，運(yun)行(xing)(xing)電壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以(yi)在(zai)較高的煙氣(qi)溫(wen)度(du)下運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵(chen)器存(cun)在的(de)問題(ti)如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻(yun)的水(shui)膜(mo)對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的設(she)計、制(zhi)造、安裝及維護有嚴(yan)格的要(yao)求，更換時難度(du)較(jiao)大(da)(da)。2)極(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)多(duo)采(cai)(cai)用(yong)(yong)316L，需(xu)(xu)要(yao)通過(guo)水(shui)膜(mo)保護以防(fang)腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護出現失效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪(sang)失除塵效率(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋工(gong)藝，需(xu)(xu)要(yao)設(she)置專門的水(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和(he)后(hou)循環使(shi)用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)對(dui)(dui)于(yu)(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大(da)(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發(fa)布的環境(jing)監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器粉塵去除率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)(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)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點(dian)如下：1)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)(you)重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)極組(zu)件采用(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整體模塊化，有(you)(you)(you)(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除塵(chen)器(qi)(qi)運行(xing)(xing)時(shi)(shi)，收集(ji)下來的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極表面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由于(yu)玻璃(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)(you)效阻隔粉塵(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀極壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至下部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極管上(shang)部(bu)設置一層間(jian)斷(duan)噴(pen)淋裝置，將(jiang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)場，當需(xu)要進行(xing)(xing)間(jian)斷(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統自動(dong)停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)場降(jiang)壓運行(xing)(xing)，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可返(fan)回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影(ying)響(xiang)除塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命有(you)(you)(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年(nian)左(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)(you)(you)(you)關。3)如果出現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要整個(ge)模塊更換，將(jiang)大大增加(jia)維護費用(yong)和難度(du)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環境(jing)監(jian)測(ce)報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電極(ji)濕式電除塵器20世紀(ji)90年代(dai)末，俄亥俄州立(li)大學提出了(le)柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥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(dong)大學和國電(dian)環(huan)保院共同研(yan)發，開始(shi)了柔性絕(jue)緣疏水纖維織物用(yong)于濕式(shi)除塵器(qi)的研(yan)究(jiu)工作，并于2012年在(zai)益(yi)陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性優良的(de)柔(rou)性絕(jue)緣疏水纖維織物通(tong)過潤(run)濕(shi)使(shi)其導電，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流向(xiang)下與煙氣(qi)分離，柔(rou)性織物材料作為收塵極布(bu)置(zhi)成方(fang)形(xing)孔道(立(li)式布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性濕(shi)式電除塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性陽有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、防腐性能好的(de)(de)特點。2)柔性絕緣疏水纖維本身的(de)(de)結(jie)構(gou)特性，有(you)利(li)于(yu)表(biao)面形(xing)成(cheng)均(jun)勻水膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)酸液(ye)帶出灰(hui)(hui)，實現自清(qing)灰(hui)(hui)，沖洗水量(liang)小。3)陽極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔性濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔性陽極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度(du)較高(gao)時，對陽極(ji)壽命(ming)(ming)有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可(ke)能燒(shao)蝕，使(shi)用(yong)壽命(ming)(ming)6年左(zuo)右。2)柔性纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率較大(da)，陽極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和浸水后發(fa)生的(de)(de)伸縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而(er)影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)穩定性、電(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較高(gao)，產(chan)生氣(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率低。性能結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)限(xian)(xian)公(gong)司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)滎(ying)陽煤電(dian)一(yi)體化有(you)限(xian)(xian)公(gong)司(si)一(yi)期600MW機組采用(yong)了柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器是北京華能達公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)除塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)器結構不同，該結構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方向，使(shi)(shi)電(dian)場力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向在同一水平(ping)線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共同作用下(xia)，在新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要(yao)由殼(ke)體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)(tong)、熱風(feng)系統(tong)(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有強度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯離子和(he)硫化(hua)物的(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕)等特性，使(shi)(shi)用壽命(ming)能夠達到30年。2)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎(hu)全通透的(de)(de)(de)結構大(da)大(da)降低了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且(qie)和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同體(ti)積下(xia)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的集塵面(mian)積，相當于(yu)普通(tong)陽極板的20倍。3)陽極系統(tong)采用旋(xuan)轉電極設(she)計，在旋(xuan)轉電極下部(bu)(bu)(bu)設(she)立(li)獨(du)立(li)的清(qing)(qing)洗(xi)室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在旋(xuan)轉電極內(nei)部(bu)(bu)(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)(qing)洗(xi)網(wang)板后的污(wu)水(shui)(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)(shui)泵(beng)和排(pai)污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補(bu)水(shui)(shui)。在工(gong)程運行(xing)中，利用壓(ya)差(cha)監測(ce)，實現在線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑(jing)流濕式電除塵器存在的問題如(ru)下：1)由于(yu)接觸煙(yan)氣(qi)的部(bu)(bu)(bu)件全部(bu)(bu)(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼，前(qian)期成本投(tou)入(ru)較高。