沈陽濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國經濟(ji)的(de)高速發展，火電(dian)裝機容量仍在不(bu)斷增長(chang)。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年，我國新增火電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院預測，到(dao)2020年，火電(dian)裝機(ji)(ji)容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)(ji)容量(liang)約為3億(yi)kW。火電(dian)廠的快速發展導致(zhi)了大氣環境的污染并引發了公共環境及健康危機(ji)(ji)，

雖然采(cai)取一系列政策，大力推動煤炭清潔(jie)利(li)用(yong)與發展清潔能源，但(dan)由于我國燃煤發電的(de)基(ji)數(shu)較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣污(wu)染物的(de)主要(yao)排放源之一(yi)，而降低排放強度的(de)主要(yao)措施(shi)就(jiu)是制定和實施(shi)更加嚴格的(de)排放標準。

同(tong)時濕式電除塵器作為(wei)燃(ran)煤電廠污染(ran)物控制的精處理技術設備(bei)，其處理對象(xiang)為(wei)含(han)大量游離水的飽(bao)和濕煙(yan)氣，主要去除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣體，并可(ke)有(you)效控制PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介紹4種濕式電除塵器技術，并從性能、可(ke)靠(kao)性及(ji)除塵效果等(deng)方面(mian)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(mu)前的濕除(chu)技術中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)板材質的選取及清(qing)(qing)灰(hui)技術。根據陽(yang)極(ji)(ji)材質的不(bu)同(tong)(tong)，主(zhu)要分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)技術(即水(shui)膜的形成原理)不(bu)同(tong)(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技術和水(shui)膜沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)技術，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對(dui)地方環保法規(gui)提(ti)出的對(dui)煙塵(chen)排放控制的要求(qiu)，日本三(san)菱(ling)公司(si)研發(fa)并建成濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵(chen)治理(li)。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出控制要求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)除塵器。目前我國通(tong)過(guo)引進技術(shu)(shu)并優化(hua)設計，已掌握(wo)其核心技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器的(de)技術(shu)(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式布(bu)置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水(shui)平(ping)方(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出粉塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微顆(ke)粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板采用(yong)懸掛(gua)(gua)方(fang)式，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)(gua)梁固定于殼體(ti)中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)(gua)在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)式由于陰陽極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間距(ju)有保證，故電(dian)場穩(wen)定性好(hao)，運(yun)行電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的(de)煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度下運(yun)行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存(cun)在的(de)問題如(ru)下：

1)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)對(dui)(dui)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪失除(chu)(chu)(chu)塵效率(lv)。3)清灰方式(shi)(shi)采用(yong)在(zai)線(xian)單(dan)線(xian)連續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和(he)后循(xun)環使用(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)(shi)對(dui)(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)更(geng)高。根(gen)據各企業發布的(de)環境監測(ce)報告顯示(shi)，金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉(jia)興(xing)三期(qi)2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組等(deng)都采用(yong)了金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有重(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕、比強度高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下來的(de)(de)(de)(de)液滴(di)在(zai)沉淀(dian)極表面形(xing)成液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉淀(dian)極壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至下部(bu)集(ji)(ji)液槽。4)為(wei)防止少量(liang)(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極管(guan)上部(bu)設(she)置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)，控制(zhi)系(xi)統自動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結(jie)束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)(liang)較小，集(ji)(ji)液槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)液可返回脫(tuo)硫塔內(nei)循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下長(chang)期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度較高(gao)(gao)時(shi)對陽(yang)極板壽命有影(ying)響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)及制(zhi)作產(chan)品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性能(neng)有關。3)如果(guo)出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更換，將大大增(zeng)加維護費用(yong)和難度。根據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)(liang)(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海(hai)石洞(dong)口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州(zhou)立(li)大(da)學提出了柔性電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大(da)學共(gong)同研究制作(zuo)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(zao)由山(shan)東大學和國電環保院共同研發，開(kai)始了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維(wei)織物用于濕式除塵器的研究工作(zuo)，并于2012年在益陽(yang)300MW燃(ran)煤機組中(zhong)完成工(gong)業化(hua)應(ying)用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯示(shi)，耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)的柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過潤濕使其導電(dian)，可(ke)以形(xing)成水膜，并靠(kao)重力自流向下(xia)與(yu)煙氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材料(liao)作(zuo)為收塵極布置成方形(xing)孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔(kong)道流過。(1)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)利于表(biao)面形(xing)成(cheng)均勻(yun)水(shui)膜，利用(yong)從煙氣中收(shou)集的(de)(de)酸液(ye)帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利于后期的(de)(de)維護和(he)更(geng)換(huan)。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣溫度(du)較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能燒蝕，使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)伸縮率(lv)較大(da)，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而(er)影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣流(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明(ming)：粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)限公(gong)司一(yi)期600MW機組采用(yong)了柔(rou)(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器是北京華能達公司自(zi)主研發的(de)具有自(zi)主知識產權(quan)的(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置是將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)(li)的(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)共同(tong)作用下，在(zai)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝置主要(yao)由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置、陰(yin)極(ji)(ji)裝置、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器的(de)技術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用2205雙(shuang)相不銹鋼材質，具有強度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫(liu)化物(wu)的(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使用壽命能夠達到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通(tong)孔(kong)率達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎(hu)全通(tong)透的(de)結構(gou)大大降低了徑流式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器的(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和普(pu)通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有的(de)(de)(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽(yang)極板的(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統采用旋(xuan)(xuan)轉電極設計，在(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)轉電極下部設立獨(du)立的(de)(de)(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓噴(pen)(pen)嘴在(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)轉電極內部向外沖洗(xi)網(wang)板，清洗(xi)網(wang)板后的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送(song)入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓差(cha)監測，實(shi)現(xian)在(zai)(zai)線噴(pen)(pen)淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電量(liang)小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)部件全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本投(tou)入(ru)較高(gao)。