雙鴨山濕式電除塵器

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、引言進(jin)入新(xin)世(shi)紀，隨著我國經濟的(de)高速發展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業(ye)節能環保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我國新(xin)增火(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設計總院預(yu)測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容(rong)量約為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致了大氣(qi)環境的污(wu)染并引發了公(gong)共(gong)環境及健康危機，

雖然采(cai)取(qu)一系列政(zheng)策，大力推動煤炭清(qing)潔利用與發展清潔(jie)能源，但(dan)由于我國(guo)燃煤發電的基(ji)數(shu)較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物(wu)的主要排(pai)放源之一，而(er)降低(di)排(pai)放強度的主要措(cuo)施(shi)就是(shi)制定(ding)和實施(shi)更加嚴格的排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電除塵(chen)器作(zuo)為(wei)燃(ran)煤(mei)電廠(chang)污染(ran)物(wu)控制的精處理技術(shu)設備，其(qi)處理對(dui)象為(wei)含(han)大量游(you)離(li)水的飽(bao)和(he)濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并(bing)可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的排放，本文(wen)介紹4種濕(shi)式電除塵(chen)器技術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵(chen)效(xiao)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。在目前(qian)的(de)濕(shi)除(chu)技術(shu)中(zhong)，主(zhu)(zhu)要差別在于陽(yang)極板(ban)材質的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根據(ju)陽(yang)極材質的(de)不同，主(zhu)(zhu)要分(fen)為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器、導電玻(bo)璃鋼電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器、柔性電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器;根據(ju)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即(ji)水(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不同，分(fen)為(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和(he)水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)汽(qi)在陽(yang)極表(biao)面(mian)自(zi)凝結(jie)實現在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)在陽(yang)極表(biao)面(mian)形成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)性能對(dui)比3.1、金(jin)屬電極濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方環保法規提出的對(dui)煙(yan)塵排放(fang)控制的要求，日本三菱公(gong)司研發并建成濕式(shi)電除塵器(qi)(qi)，用于燃煤(mei)電廠的煙(yan)塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出控(kong)制要(yao)求，在燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器。目前(qian)我(wo)國通(tong)過引進(jin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)并優化(hua)設計(ji)，已掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的技(ji)(ji)術(shu)(shu)特點如下(xia)：1)大多(duo)采(cai)用(yong)臥式布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)(ping)方(fang)(fang)向進(jin)出，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制氣(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平(ping)(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布置，金(jin)屬極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸掛方(fang)(fang)式，極(ji)板(ban)通(tong)過懸掛梁固(gu)定于殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架式結構，通(tong)過吊桿吊掛在殼(ke)體(ti)中。這種安裝方(fang)(fang)式由(you)于陰(yin)陽極(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)間距有(you)保(bao)證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩(wen)定性(xing)好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故障時，可(ke)以在較高(gao)的煙(yan)氣(qi)溫(wen)度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵器存在(zai)的(de)問題如下：

1)陽極板(ban)(ban)一般(ban)高(gao)度在(zai)8～10m左(zuo)右，要形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)(mo)對陽極板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護有嚴格的(de)要求(qiu)，更換時難(nan)度較大。2)極板(ban)(ban)材質多采用(yong)(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護以防(fang)腐蝕(shi)(shi)，一旦水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護出現失(shi)效，造成極板(ban)(ban)腐蝕(shi)(shi)嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)采用(yong)(yong)(yong)在(zai)線單線連續(xu)噴(pen)(pen)淋工(gong)藝，需要設置專門的(de)水(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和(he)后循環使用(yong)(yong)(yong)，這種(zhong)清(qing)灰方式(shi)對于(yu)水(shui)耗、電(dian)耗、堿(jian)的(de)消(xiao)耗較大，對噴(pen)(pen)嘴性(xing)能要求(qiu)更高(gao)。根據各企業發(fa)布的(de)環境監(jian)測報(bao)告(gao)顯(xian)示，金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)(chang)670MW機(ji)(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠(chang)(chang)350MW機(ji)(ji)組等都采用(yong)(yong)(yong)了(le)金(jin)屬極板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除(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)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)(ru)下：1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)具有重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采用(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體(ti)模塊化，有利于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行(xing)時，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)(de)液滴(di)在沉淀極表面形成(cheng)液膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)具有很(hen)強的(de)(de)(de)疏(shu)水性，能有效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉淀極壁的(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至(zhi)下部(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在沉淀極管上部(bu)設(she)置(zhi)一層間斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)場，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖洗時，控(kong)制系統自(zi)動停掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液可返(fan)回脫硫塔(ta)內循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下：1)煙(yan)氣流(liu)速在2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在高溫(wen)下長(chang)期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較(jiao)高時對陽極板壽命(ming)有影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在10～15年左右，與產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產品(pin)(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料(liao)性能有關。3)如(ru)(ru)果(guo)出(chu)現部(bu)分導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要(yao)整(zheng)個模塊更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護費(fei)用(yong)和(he)難(nan)度(du)。根(gen)據各企業發布(bu)的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上海石(shi)洞口(kou)300MW機組、蒙西300MW機組、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機組等都采用(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學(xue)共同研(yan)究(jiu)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，我國早由山東大(da)學和(he)國電環保院共同研發，開始了柔性絕(jue)緣(yuan)疏水纖(xian)維織物用于濕(shi)式除塵器的研究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣(yuan)疏水纖維(wei)織物(wu)(wu)通(tong)過潤濕使其(qi)導電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣分(fen)離，柔性織物(wu)(wu)材料(liao)作為收塵極布(bu)置成方形(xing)孔道(dao)(立式布(bu)置)，煙(yan)氣沿(yan)孔道(dao)流(liu)過。(1)柔性濕式電(dian)除塵器的技(ji)術特點如下(xia)：1)柔性陽有(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)能好的特點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本身的結(jie)構(gou)特性(xing)，有(you)利于(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利用從煙氣中收集的酸液帶出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部件(jian)可組(zu)裝拆卸，有(you)利于(yu)后期的維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器存在的問題(ti)如(ru)下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極不耐高(gao)溫，煙氣溫度(du)較高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極壽(shou)(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能燒蝕(shi)，使用壽(shou)(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖維(wei)織(zhi)物(wu)的伸(shen)(shen)縮(suo)率較大，陽(yang)(yang)極布(bu)的張(zhang)緊程度(du)和(he)浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的伸(shen)(shen)縮(suo)都(dou)會(hui)影響(xiang)實際的極間距，進而影響(xiang)到電(dian)場的穩定性(xing)、電(dian)壓的正常運行。3)煙氣流(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)能結(jie)果表明：粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國(guo)(guo)電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)，國(guo)(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機組(zu)采用了柔性(xing)電(dian)極濕式靜電(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器是(shi)北(bei)京華能(neng)達公司自主研(yan)發的(de)(de)具(ju)有自主知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)(shi)(shi)靜電除(chu)塵(chen)(chen)器結構(gou)不同，該結構(gou)布(bu)置(zhi)是(shi)將(jiang)收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)方向(xiang)(xiang)，使電場力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)方向(xiang)(xiang)在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)與(yu)電場力(li)的(de)(de)共同作用下，在新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要(yao)由殼體(ti)(ti)、分布(bu)板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風系統和供電電源(yuan)等(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材(cai)質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(shi)(尤其對氯離子(zi)和硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi))等(deng)特性，使用壽命能(neng)夠達到30年(nian)。2)新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)(ti)積下新型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)具(ju)有的(de)集塵面積，相當于(yu)(yu)普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系統(tong)采(cai)用(yong)旋轉電(dian)極設計(ji)，在(zai)旋轉電(dian)極下部(bu)設立(li)(li)獨立(li)(li)的(de)清(qing)洗室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉電(dian)極內部(bu)向外沖(chong)洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道送入脫(tuo)硫塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利(li)用(yong)壓(ya)差監測，實現(xian)在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在(zai)的(de)問題如下：1)由于(yu)(yu)接觸煙氣的(de)部(bu)件(jian)全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成本(ben)投入較高。