石嘴山濕式電除塵器

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(yin)言(yan)進入新世紀，隨著我國經濟(ji)的(de)高速(su)發(fa)展，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量仍(reng)在不斷增(zeng)長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保(bao)信(xin)息》推(tui)算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)裝機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設(she)計總院預測，到(dao)2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快(kuai)速發展(zhan)導致(zhi)了大氣環境(jing)的(de)污染并引(yin)發了公(gong)共環境(jing)及(ji)健康危機(ji)，

雖然(ran)采取一系列政(zheng)策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的基數較大，火電廠(chang)仍將是(shi)大氣污染(ran)物的主(zhu)要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度(du)的主(zhu)要措施就是(shi)制定(ding)和實(shi)施更加嚴格的排放(fang)標準。

同(tong)時(shi)濕式電(dian)除塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物(wu)控制的精(jing)處(chu)(chu)理(li)技術(shu)設備，其處(chu)(chu)理(li)對象為含大量游離(li)水的飽和濕煙(yan)氣(qi)，主要去除粉塵(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣(qi)體，并(bing)可(ke)有(you)效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕式電(dian)除塵器技術(shu)，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除塵效(xiao)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)(shi)除技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)中，主要差(cha)別在(zai)于陽極(ji)板材質(zhi)的選取及(ji)清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽極(ji)材質(zhi)的不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器;根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)(mo)(mo)的形成原(yuan)理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)膜(mo)(mo)(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)(mo)沖(chong)洗(xi)清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)淋，靠(kao)煙氣中的水(shui)汽(qi)在(zai)陽極(ji)表面(mian)自凝(ning)結實現(xian)在(zai)線(xian)清(qing)灰(hui)，后(hou)者為(wei)通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)陽極(ji)表面(mian)形成水(shui)膜(mo)(mo)(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電極濕(shi)(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規(gui)提(ti)出的(de)(de)對(dui)煙塵(chen)排放(fang)控制(zhi)的(de)(de)要求，日本三(san)菱公司研發并建成濕(shi)(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)(qi)，用(yong)于燃(ran)煤電廠的(de)(de)煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門(men)針對PM2.5提出控制要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目(mu)前我國通(tong)過(guo)(guo)引進(jin)技術并優化設計(ji)，已掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技術特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水(shui)平(ping)方向(xiang)進(jin)出，煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)(you)效(xiao)控制氣(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)均平(ping)行于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)布(bu)置，金屬極(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛方式(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)(guo)吊桿吊掛在殼(ke)體中。這種安(an)裝方式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有(you)(you)保證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)場穩(wen)定性(xing)好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系統出現故(gu)障時，可以在較高的煙(yan)(yan)氣(qi)溫度下運行。

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

1)陽(yang)極(ji)板一般高度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形(xing)成均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設(she)計(ji)、制(zhi)造、安裝(zhuang)及維護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較大。2)極(ji)板材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)保護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護出(chu)現失效，造成極(ji)板腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)采用在線單線連續噴淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循環(huan)使(shi)用，這種(zhong)清灰(hui)方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)消耗較大，對噴嘴性(xing)能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告(gao)顯示，金屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐(tang)黃島電廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采用了金屬極(ji)板濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(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)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)(qiang)度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)工(gong)廠成型，實現(xian)整體(ti)模塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)保(bao)證(zheng)安(an)裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在沉淀極表面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏對(dui)沉淀極壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力(li)自流(liu)(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為防止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉積，在沉淀極管上部(bu)設置一(yi)層間斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系統自動停掉(diao)其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗結束(shu)后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速在2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)(gao)溫下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽極板壽命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)在10～15年左(zuo)右(you)，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)(ji)制作產品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個模塊(kuai)更換，將(jiang)大大增加(jia)維護費(fei)用(yong)和難度(du)(du)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石(shi)(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學提(ti)出了柔性電極(ji)濕式電除塵(chen)技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學(xue)共同研(yan)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，我國早由山東大學和國電環保院共同研發，開始了柔性絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物用于濕(shi)式除塵(chen)器的研究(jiu)工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成(cheng)工業化應(ying)用。官網(wang)：goyd.cn通過相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性(xing)優良(liang)的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通過潤濕使(shi)其(qi)導(dao)電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自流(liu)(liu)向(xiang)下與(yu)煙氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材(cai)料作為收塵極布置成(cheng)方形孔道(立(li)式布置)，煙氣(qi)沿孔道流(liu)(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除塵器(qi)的技(ji)術特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)能好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖維本身的(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成均勻水(shui)膜(mo)，利(li)用從(cong)煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清(qing)灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)(yu)后(hou)期(qi)的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極不(bu)耐高溫，煙氣(qi)溫度較高時，對陽(yang)極壽(shou)(shou)命有(you)影(ying)(ying)響，嚴(yan)重時可(ke)能燒蝕，使用壽(shou)(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織(zhi)物的(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極布的(de)張緊程度和浸水(shui)后(hou)發生的(de)伸(shen)縮(suo)都會(hui)影(ying)(ying)響實際的(de)極間距，進(jin)而(er)影(ying)(ying)響到電(dian)場的(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)正常運(yun)行(xing)。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)能結(jie)果表明：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)限(xian)公(gong)司300MW機組，國(guo)電(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)一(yi)體(ti)化有(you)限(xian)公(gong)司一(yi)期(qi)600MW機組采用了柔(rou)性(xing)電(dian)極濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華(hua)能(neng)達(da)公司自主研發(fa)的(de)(de)(de)具有自主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構(gou)(gou)不同(tong)，該結構(gou)(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣(qi)流方向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)在(zai)(zai)同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用下，在(zai)(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相不銹鋼材質(zhi)，具有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其(qi)對氯(lv)離子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用壽命能(neng)夠達(da)到(dao)30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其(qi)幾乎全(quan)通透的(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大大降低了徑流式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)體積下新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的(de)集(ji)塵(chen)面積，相當(dang)于(yu)普通(tong)陽極板(ban)的(de)20倍。3)陽極系統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極設計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極下(xia)部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極內(nei)部向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)板(ban)后的(de)污水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污管道送(song)入(ru)脫硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)壓差(cha)監測，實現(xian)在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環(huan)系統，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)(dian)量(liang)小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼，前期成本投(tou)入(ru)較高。