山西濕式電除塵器

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(xin)世紀(ji)，隨著我國經(jing)濟的高速發展，火(huo)(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節(jie)能(neng)環保信(xin)息》推算(suan)，2015年，我國新(xin)增火(huo)(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃設計總院(yuan)預測(ce)，到2020年，火電裝(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容量約為3億kW。火電廠的(de)快速發展(zhan)導致了(le)大氣(qi)環(huan)境的(de)污染并引發了(le)公共環(huan)境及(ji)健康危機，

雖然采取一系列政策，大力推動(dong)煤炭(tan)清潔利用與發展清(qing)潔能源，但由(you)于我國(guo)燃煤發電的(de)(de)基數較(jiao)大，火電廠(chang)仍(reng)將是大氣污染物的(de)(de)主要排(pai)放(fang)源之一(yi)，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)(de)主要措(cuo)施就是制定(ding)和實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕式電除塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物(wu)控制的精處(chu)理技術(shu)設備，其處(chu)理對象為(wei)含大(da)量游離水的飽(bao)和濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣(qi)體，并可(ke)有(you)效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電除塵(chen)器技術(shu)，并從性能、可(ke)靠性及除塵(chen)效果等方面進(jin)行比較(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(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要差(cha)別在于陽(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不(bu)同，主(zhu)要分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器;根(gen)據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗(xi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋(lin)水(shui)在陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)20世紀(ji)90年代(dai)，為應對地方環保(bao)法規(gui)提出的(de)對煙(yan)塵排放控制的(de)要求，日本三菱公(gong)司研發并建成(cheng)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵治理(li)。

2006年(nian)，專門(men)針對PM2.5提(ti)出控(kong)制要(yao)求(qiu)，在燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我國通(tong)過引進技術(shu)(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核心(xin)技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術(shu)(shu)特點如下：1)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能(neng)有效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布置，金屬極(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸(xuan)掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過懸(xuan)掛梁(liang)固定(ding)(ding)于殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在殼體中。這(zhe)種安(an)裝方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距(ju)有保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出現故障時，可以在較高(gao)的(de)煙(yan)氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)存在的(de)問(wen)題(ti)如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安(an)裝及維護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換時難度較(jiao)(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多采用(yong)(yong)(yong)316L，需要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護以防(fang)腐蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護出現(xian)失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪(sang)失(shi)除塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式采用(yong)(yong)(yong)在線(xian)單(dan)線(xian)連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中(zhong)和后(hou)循環使用(yong)(yong)(yong)，這種清灰方式對(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消(xiao)耗較(jiao)(jiao)大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性(xing)能要(yao)求更高。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯(xian)示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等都(dou)采用(yong)(yong)(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)除塵(chen)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量輕、比(bi)強度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)工廠成型(xing)，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)(yun)行(xing)時，收(shou)(shou)集(ji)下(xia)(xia)(xia)來的(de)液滴(di)(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液膜(mo)，由于玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)疏(shu)水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)效(xiao)阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)粘接，靠重(zhong)力自流至下(xia)(xia)(xia)部集(ji)液槽。4)為防(fang)止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部設置一(yi)層間斷噴淋裝置，將(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進(jin)行(xing)間斷沖洗時，控制系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)(yun)行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水(shui)量較小，集(ji)液槽中的(de)收(shou)(shou)集(ji)液可返回脫硫(liu)塔內循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆(ke)粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣流速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)(xia)長(chang)期(qi)使用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較高(gao)時對(dui)陽極(ji)板(ban)壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)質量及(ji)制作產品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料(liao)性(xing)能(neng)有(you)關(guan)。3)如果(guo)出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模(mo)塊(kuai)更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護費(fei)用(yong)和難(nan)度(du)。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)(di)含(han)量：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海(hai)石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立(li)大(da)學提出了柔性電極濕(shi)式(shi)電除塵技(ji)術的(de)概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥(hai)俄州立(li)大學共同研究制(zhi)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)大學和國電環保院共同研(yan)發，開始(shi)了柔性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水纖維織物(wu)用(yong)于(yu)濕式(shi)除塵器的研(yan)究工(gong)作，并(bing)于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的(de)柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通過(guo)潤濕使(shi)其導電(dian)，可(ke)以形成(cheng)水膜，并靠重力(li)自(zi)流向下(xia)與煙氣(qi)分離(li)，柔性(xing)(xing)織(zhi)物材料作為收塵極布置成(cheng)方形孔道(立式布置)，煙氣(qi)沿孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)除塵器的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)，有(you)利(li)于表面形成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣中收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶(dai)(dai)出灰(hui)，實現自(zi)清(qing)灰(hui)，沖(chong)洗(xi)水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極部件可(ke)組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔性(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極不(bu)耐高(gao)溫(wen)，煙氣溫(wen)度(du)(du)較高(gao)時，對陽(yang)(yang)極壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)響，嚴(yan)重時可(ke)能燒蝕(shi)，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年(nian)左右。2)柔性(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)(de)伸縮率較大(da)，陽(yang)(yang)極布(bu)的(de)(de)(de)張緊程度(du)(du)和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)伸縮都會(hui)影(ying)響實際的(de)(de)(de)極間距，進而(er)影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣流(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣流(liu)帶(dai)(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率低。性(xing)能結果表明(ming)：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組(zu)(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期(qi)600MW機組(zu)(zu)采(cai)用(yong)了柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器是(shi)北京(jing)華能達(da)公司自(zi)主研發的(de)具(ju)(ju)有自(zi)主知(zhi)識產權(quan)的(de)除(chu)(chu)塵技術。與上述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵器結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布(bu)置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵陽極(ji)(ji)板垂直于氣流方向(xiang)，使電(dian)場力(li)(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一(yi)水(shui)平線上，粉塵顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)(li)的(de)共(gong)同(tong)作用下，在(zai)新型陽極(ji)(ji)板上完成(cheng)(cheng)捕集。裝置(zhi)(zhi)主要(yao)由殼(ke)體、分布(bu)板、陽極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和供(gong)電(dian)電(dian)源等(deng)(deng)組成(cheng)(cheng)。(1)徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器的(de)技術特(te)點如下：1)與煙氣接(jie)觸部位全部采用2205雙相不銹鋼材質(zhi)，具(ju)(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯離子(zi)和硫化(hua)物(wu)的(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)(deng)特(te)性，使用壽命能夠達(da)到30年。2)新型陽極(ji)(ji)板的(de)通孔(kong)率達(da)到98%以上，其幾乎(hu)全通透的(de)結構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑流式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器的(de)運行阻(zu)力(li)(li)(li)，并且(qie)和普通的(de)陽極(ji)(ji)板相比，相同(tong)體積下新型陽極(ji)(ji)板具(ju)(ju)有的(de)集(ji)塵(chen)(chen)面(mian)積，相(xiang)當于(yu)(yu)普通(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)(xi)統采(cai)(cai)用旋轉(zhuan)電極(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)下部(bu)設立獨(du)立的(de)清洗室(shi)，由(you)高壓噴嘴(zui)在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)內部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后(hou)的(de)污(wu)水(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中(zhong)，利用壓差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)循環(huan)系(xi)(xi)統，故(gu)耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下：1)由(you)于(yu)(yu)接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)(cai)用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高。