十堰濕式電除塵器

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(yan)進入新(xin)世紀，隨著我(wo)國經濟(ji)的高速發(fa)展(zhan)，火電裝機容(rong)量(liang)仍在(zai)不(bu)斷增長。按中(zhong)電聯《電力行業節能(neng)環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火電裝機容(rong)量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電力規劃設(she)計總(zong)院預測，到2020年(nian)，火電裝機容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為3億kW。火電廠的(de)快速(su)發展導致了大氣環境的(de)污染并引發了公(gong)共環境及(ji)健康危機，

雖然采(cai)取(qu)一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔(jie)能(neng)源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較大，火電廠仍將(jiang)是大氣污染物的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)主(zhu)要(yao)措施就(jiu)是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放標準。

同時(shi)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染(ran)物(wu)控(kong)制(zhi)的精處理技術設備，其(qi)處理對象為含大量游(you)離(li)水的飽和濕煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣體，并(bing)可有效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性能、可靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)果等方(fang)面進行比較(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(zai)(zai)目前(qian)的(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材(cai)質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同，主要分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器、導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器;根(gen)據清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形成原理)不(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間斷(duan)噴(pen)淋(lin)，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面自(zi)凝(ning)結實現(xian)在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后(hou)者為(wei)(wei)通(tong)過噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器性能(neng)對(dui)比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器20世紀90年(nian)代(dai)，為應對(dui)地方(fang)環保法(fa)規提出的對(dui)煙塵排(pai)放控制的要求，日本三菱公司研發(fa)并建(jian)成濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器，用于燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)的煙塵治理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控制要求，在燃煤電(dian)廠(chang)安裝濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。目(mu)前我(wo)國通(tong)過引進技(ji)術(shu)并優化(hua)設計，已掌握其(qi)核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式布置，氣流(liu)沿水(shui)平方(fang)向進出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右(you))，能(neng)有效(xiao)控制氣流(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行于氣流(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)板通(tong)過懸掛(gua)梁固定于殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用(yong)(yong)框(kuang)架(jia)式結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在殼體中。這種安裝方(fang)式由于陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保(bao)證(zheng)，故(gu)(gu)電(dian)場(chang)穩定性好(hao)，運行電(dian)壓(ya)高。3)耐(nai)高溫，脫(tuo)硫系統出現故(gu)(gu)障時，可以在較高的(de)煙氣溫度下運行。

(2)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)一(yi)般高(gao)(gao)度(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均(jun)勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)設計(ji)、制(zhi)造(zao)、安裝(zhuang)及維護有嚴格的(de)要(yao)(yao)求，更換時(shi)難度(du)較大。2)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)材質多采(cai)(cai)用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜保護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保護出現失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清(qing)(qing)灰方式采(cai)(cai)用在線單線連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處(chu)理系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循(xun)環使用，這(zhe)種清(qing)(qing)灰方式對(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更高(gao)(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)環境監測報告顯示，金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國(guo)華舟山(shan)電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等(deng)都采(cai)(cai)用了金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼具有(you)(you)重量輕、比強度(du)(du)高、耐(nai)腐蝕等特性。2)收(shou)(shou)塵極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠(chang)成型(xing)，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)(you)利于保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來(lai)的(de)(de)液(ye)(ye)滴在沉淀極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼具有(you)(you)很強的(de)(de)疏水(shui)(shui)性，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵和石(shi)膏對沉淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力(li)自(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為防止(zhi)少(shao)量煙(yan)塵的(de)(de)沉積，在沉淀極(ji)管上(shang)(shang)部(bu)設置一(yi)層間斷(duan)噴淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)分(fen)為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控(kong)制系統自(zi)動(dong)停(ting)掉其中一(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水(shui)(shui)量較(jiao)(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)(ye)可返回脫硫塔(ta)內(nei)循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵性能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在高溫(wen)下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)(jiao)高時(shi)對陽(yang)極(ji)板壽命(ming)(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)(ming)在10～15年左右，與(yu)產品的(de)(de)質量及制作(zuo)產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂(zhi)等原(yuan)材料性能(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼損壞，需要整(zheng)個(ge)(ge)模(mo)塊更換，將大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)(yong)和難度(du)(du)。根(gen)據各企(qi)業發(fa)布的(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上(shang)(shang)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(cai)用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大(da)學提(ti)出了柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵技術(shu)的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州(zhou)立(li)大學共同(tong)研(yan)究制作出(chu)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)山東大學和國電環保院共同研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研究工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)纖維織(zhi)物通過潤濕使其(qi)導電，可(ke)以形成水(shui)(shui)膜，并(bing)靠重力(li)自流向(xiang)下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料作為收(shou)塵極布置成方形孔道(dao)(立(li)式布置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除(chu)塵器(qi)的技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有重(zhong)(zhong)量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)，有利于(yu)表面形成均勻(yun)水(shui)(shui)(shui)膜，利用從(cong)煙氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現(xian)自清(qing)灰，沖洗水(shui)(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極部件可組裝拆卸(xie)，有利于(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)維護和(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極不耐高(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時，對陽(yang)極壽(shou)命有影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時可能(neng)燒蝕(shi)，使(shi)用壽(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽(yang)極布的(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)(shui)(shui)后(hou)發生(sheng)的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)極間距，進(jin)而影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較高(gao)，產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能(neng)結果表明(ming)：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)有限公(gong)司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體(ti)化有限公(gong)司(si)一期600MW機組采用了柔性(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京(jing)華(hua)能(neng)(neng)達(da)公司自主研發的(de)(de)(de)具有(you)自主知識產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)構不同，該結(jie)構布(bu)置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直于氣流(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)與(yu)(yu)(yu)引(yin)風(feng)(feng)力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引(yin)風(feng)(feng)力(li)與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共同作用(yong)下(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)(feng)系統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如(ru)下(xia)：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣接觸部位(wei)全部采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對(dui)氯離(li)子和硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性(xing)，使(shi)用(yong)壽命能(neng)(neng)夠達(da)到30年(nian)。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)(de)結(jie)構大大降低了徑流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)運(yun)行阻(zu)力(li)，并且(qie)和普通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)(de)集塵(chen)(chen)面積，相(xiang)當于普通(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統(tong)采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設計，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)(de)(de)清洗室，由(you)高壓噴(pen)嘴在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內部向外沖洗網板，清洗網板后的(de)(de)(de)污(wu)(wu)水通(tong)過排水泵和排污(wu)(wu)管道送入脫硫塔補水。在工程(cheng)運行中，利用壓差監測，實(shi)現(xian)在線噴(pen)淋(lin)，無水循(xun)環系統(tong)，故(gu)耗(hao)(hao)水、耗(hao)(hao)電(dian)量小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)(de)部件(jian)全部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期成本(ben)投入較高。