石家莊濕式電除塵器

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，隨著我(wo)國經濟的(de)高速發(fa)展，火(huo)電裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按(an)中(zhong)電聯《電力行業節(jie)能環保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火(huo)電裝(zhuang)機容量約(yue)0.51億kW。根據(ju)電力規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量將達到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝機容(rong)量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致了大氣環境(jing)的污染并引發了公共環境(jing)及健康危機，

雖然(ran)采取一系列政(zheng)策(ce)，大力推(tui)動煤炭清(qing)潔(jie)利用與(yu)發展清潔能源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電(dian)的基數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠仍將(jiang)是大(da)氣污染物的主(zhu)要排放源(yuan)之一，而降低排放強度(du)的主(zhu)要措施就(jiu)是制(zhi)定(ding)和(he)實施更加嚴格的排放標(biao)準。

同時濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的精處理技術設備，其處理對象為含(han)大(da)量游(you)離(li)水的飽和濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并(bing)可(ke)有效控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器技術，并(bing)從(cong)性能、可(ke)靠性及除塵(chen)效果等方面進行比較。

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(mu)前的(de)(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在于陽(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)(de)選取及(ji)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)(de)不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)形成原(yuan)理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)汽在陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在線(xian)清(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過噴淋水(shui)在陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)形成水(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方(fang)環保法規提出的對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控(kong)制的要求，日本三菱公司研發(fa)并建成(cheng)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤電廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年(nian)，專(zhuan)門(men)針對PM2.5提出(chu)(chu)控制要(yao)求，在燃煤電(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器。目(mu)前我國通(tong)(tong)過(guo)引進技(ji)術并優(you)化設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的技(ji)術特(te)點如下：1)大(da)多采用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平(ping)(ping)方(fang)向進出(chu)(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)(ping)行于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板采用(yong)懸掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)過(guo)懸掛(gua)(gua)梁固定(ding)于(yu)殼(ke)體中(zhong)(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結構(gou)，通(tong)(tong)過(guo)吊桿吊掛(gua)(gua)在殼(ke)體中(zhong)(zhong)。這種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保(bao)證，故電(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出(chu)(chu)現(xian)故障時，可(ke)以在較高的煙(yan)氣(qi)溫度(du)下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)存在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一(yi)般(ban)高度在(zai)(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)水膜對(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)通過水膜保護(hu)以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水膜保護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚(shen)至(zhi)喪失除塵(chen)(chen)效率。3)清(qing)灰(hui)方式采(cai)(cai)用(yong)(yong)在(zai)(zai)線單線連續噴淋工藝，需要(yao)設(she)(she)置專門(men)的(de)(de)(de)(de)水處(chu)理系統，噴淋水經NaOH水溶液中和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這種清(qing)灰(hui)方式對(dui)于水耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)(de)(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，金(jin)屬(shu)(shu)電極(ji)濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大唐黃島電廠(chang)670MW機(ji)組(zu)(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電廠(chang)350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式電除塵(chen)(chen)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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)性。2)收(shou)塵(chen)極組(zu)(zu)件采用工廠成(cheng)型(xing)，實現(xian)整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器運(yun)行時，收(shou)集下(xia)來(lai)的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極表面(mian)形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)很強(qiang)的(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)和石膏對沉(chen)(chen)淀(dian)極壁的(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)部集液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)(chen)積(ji)，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極管上(shang)部設置一(yi)(yi)層間斷(duan)噴淋裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器分為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進行間斷(duan)沖(chong)洗時，控(kong)制系統(tong)自(zi)動(dong)停掉其(qi)中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖(chong)洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集液(ye)槽中的(de)收(shou)集液(ye)可(ke)返回(hui)脫(tuo)硫塔(ta)內循(xun)環(huan)(huan)使用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長期使用，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高(gao)(gao)時對陽極板(ban)壽(shou)(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)使用壽(shou)(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產品(pin)的(de)質量(liang)及制作(zuo)產品(pin)所(suo)用的(de)樹脂等原材料性能(neng)有(you)關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)塊更換(huan)，將大大增加(jia)維護費用和難度。根據各企業發布的(de)環(huan)(huan)境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上(shang)海(hai)石洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊(yang)河(he)兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等都采用了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大學提(ti)出了柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵技術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學(xue)共(gong)同研究(jiu)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(you)山東(dong)大學和國電環(huan)保院共同(tong)研(yan)發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕式(shi)除塵器的研(yan)究工(gong)作，并于(yu)2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業(ye)化應用(yong)。官(guan)網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性優良(liang)的柔性絕緣疏水纖(xian)維(wei)織(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力(li)自流向下與煙氣(qi)分離，柔性織(zhi)物(wu)材料(liao)作為收塵極布置(zhi)成方形孔(kong)道(dao)(dao)(立式布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道(dao)(dao)流過(guo)。(1)柔性濕(shi)式電(dian)除塵器的技(ji)術特點如下：1)柔性陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于表面形成(cheng)均勻水膜，利(li)用從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出(chu)灰，實(shi)(shi)現自清灰，沖(chong)洗水量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于后(hou)期的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐高(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)率較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊(jin)程度(du)和浸水后(hou)發生(sheng)的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)都會(hui)影響(xiang)實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率低。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵去(qu)(qu)除率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)限公司300MW機組，國電(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)一體(ti)化有(you)限公司一期600MW機組采(cai)用了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)是北京(jing)華能(neng)(neng)達公司自主研發的(de)(de)(de)(de)(de)具有自主知識產(chan)權的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)結構不同(tong)，該結構布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方向在同(tong)一水平線(xian)上，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼(ke)體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)煙氣接(jie)觸(chu)部位全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對(dui)氯離(li)子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽命能(neng)(neng)夠達到30年(nian)。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)孔(kong)率(lv)達到98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)(de)(de)結構大大降(jiang)低(di)了徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積(ji)下(xia)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的集塵面積，相當于(yu)普通(tong)(tong)陽極板的20倍(bei)。3)陽極系統采用(yong)(yong)旋轉電(dian)極設計(ji)，在旋轉電(dian)極下(xia)部(bu)設立獨立的清洗室，由(you)高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴在旋轉電(dian)極內部(bu)向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的污水(shui)通(tong)(tong)過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管(guan)道送入(ru)(ru)脫(tuo)硫塔補水(shui)。在工(gong)程運行中(zhong)，利(li)用(yong)(yong)壓(ya)差監測，實現在線噴(pen)淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器存在的問題(ti)如(ru)下(xia)：1)由(you)于(yu)接觸煙(yan)氣的部(bu)件全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)(ru)較高(gao)。