四川濕式電除塵器

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(ji)，隨著(zhu)我國經濟的(de)高速發展，火(huo)電(dian)裝機容量(liang)仍在不斷增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保信(xin)息》推算，2015年，我國新(xin)增火(huo)電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規劃(hua)設計總院預測，到2020年，火(huo)(huo)電(dian)裝機容量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增裝機容量(liang)約為3億kW。火(huo)(huo)電(dian)廠的快速發展導致了大氣(qi)環境的污染并引(yin)發了公共環境及健康(kang)危(wei)機，

雖然(ran)采取一(yi)系列政策，大(da)力推動煤(mei)炭清潔利用與發展清潔(jie)能源，但由(you)于我國燃煤發電(dian)的(de)(de)基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)(shi)大(da)氣污染物的(de)(de)主要(yao)排放(fang)源之一(yi)，而降(jiang)低(di)排放(fang)強度的(de)(de)主要(yao)措施就是(shi)(shi)制定和實(shi)施更加嚴格的(de)(de)排放(fang)標(biao)準。

同時(shi)濕式電除(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠(chang)污染(ran)物控(kong)制(zhi)的(de)精處理技(ji)術設備，其處理對象為含(han)大量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體，并可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本(ben)文介紹4種(zhong)濕式電除(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效果等方(fang)面進行比(bi)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)(zai)(zai)目(mu)前的濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在(zai)(zai)(zai)于陽極(ji)板材質(zhi)的選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據陽極(ji)材質(zhi)的不同(tong)(tong)，主要分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器、導(dao)電玻璃鋼(gang)電極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜的形(xing)成原理(li))不同(tong)(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣中的水(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面自凝結實(shi)現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過(guo)噴淋(lin)水(shui)在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面形(xing)成水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器20世紀90年代，為應對地方環(huan)保法規提出的對煙塵排放控制的要求，日本三菱公司(si)研發并建成(cheng)濕(shi)式電(dian)除塵器，用(yong)于燃煤電(dian)廠的煙塵治理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目(mu)前我國通過(guo)引進(jin)技(ji)術并優化設計，已掌握其核心(xin)技(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術特(te)點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流沿水平方向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)流速較(jiao)低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制(zhi)氣(qi)流帶(dai)出粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行于氣(qi)流方向(xiang)布(bu)置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板采用(yong)懸掛方式(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)懸掛梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方式(shi)由(you)于陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)間距有保(bao)證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統(tong)出現(xian)故(gu)障時，可以在(zai)較(jiao)高的(de)煙氣(qi)溫度下運行。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵(chen)器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板一(yi)般高(gao)度(du)在8～10m左(zuo)右，要形成均勻的水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)(ji)板的設計、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴格的要求(qiu)，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多采用316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出現(xian)失效，造成極(ji)(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰方式(shi)采用在線單線連續噴淋(lin)工藝，需(xu)要設置專門的水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統(tong)，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使(shi)用，這種(zhong)清(qing)灰方式(shi)對于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要求(qiu)更高(gao)。根據各(ge)企業發(fa)布的環境監測報告顯(xian)示，金屬(shu)(shu)電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組(zu)(zu)、大唐黃島(dao)電廠670MW機組(zu)(zu)、神(shen)華國華舟山電廠350MW機組(zu)(zu)等都采用了(le)金屬(shu)(shu)極(ji)(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)電除(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)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有重(zhong)(zhong)量輕、比強度高、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)工廠(chang)成型，實現(xian)整(zheng)體模(mo)塊化，有利于保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)運行(xing)(xing)時(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極表面(mian)形成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有很強的(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極壁(bi)的(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止(zhi)少量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極管上部設(she)置一(yi)(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進行(xing)(xing)間斷沖洗時(shi)，控制系統自(zi)動停掉其中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)(xing)，沖洗結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量較(jiao)小(xiao)，集(ji)液(ye)槽(cao)(cao)中的(de)收集(ji)液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內(nei)循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高時(shi)對陽極板壽(shou)命有影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)質量及(ji)制作產品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性(xing)能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果出現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個(ge)模(mo)塊更換，將大(da)大(da)增(zeng)加維護(hu)費(fei)用(yong)和難度。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前(qian)，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電極濕式電除塵器20世紀90年(nian)代(dai)末(mo)，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性電極(ji)濕式電除(chu)塵技(ji)術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學(xue)共同研究制作(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，我國早由山東(dong)大學和國電環保(bao)院共同研(yan)發，開始(shi)了(le)柔性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物用于濕式除塵器(qi)的研(yan)究(jiu)工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完成(cheng)工(gong)業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物通過(guo)潤濕(shi)使(shi)其導電，可以形成(cheng)水(shui)膜，并(bing)靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)織物材料(liao)作為收塵極布置(zhi)成(cheng)方形孔道(立式布置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電除(chu)塵器的技術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽有(you)重量輕、防(fang)腐性能好(hao)的(de)(de)(de)特點。2)柔性絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結(jie)構特性，有(you)利(li)于表面形成均(jun)勻(yun)水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)(zu)裝拆(chai)卸(xie)，有(you)利(li)于后期(qi)(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔性濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性陽(yang)極(ji)不耐(nai)高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較高時，對陽(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)響，嚴重時可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔性纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距(ju)，進(jin)而影(ying)響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較高，產生(sheng)氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性能結(jie)果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)一體(ti)化有(you)限公司一期(qi)(qi)600MW機(ji)組(zu)(zu)采用了(le)柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是(shi)(shi)北京(jing)華能達公司(si)自主研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自主知識產權(quan)的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)術(shu)。與(yu)上(shang)(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)是(shi)(shi)將收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流方向，使電(dian)(dian)場力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)(de)(de)(de)方向在(zai)同(tong)一(yi)水平線上(shang)(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下，在(zai)新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)(shang)完成捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)主要(yao)由殼體、分布板(ban)、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風(feng)系統和(he)(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯(lv)離子(zi)和(he)(he)硫(liu)化物的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)(tong)孔率達到98%以上(shang)(shang)(shang)，其幾乎全通(tong)(tong)(tong)透的(de)(de)(de)(de)結(jie)構大大降低(di)了徑(jing)流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且(qie)和(he)(he)普通(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的集塵面積，相當于(yu)普通陽極(ji)板的20倍(bei)。3)陽極(ji)系統采用旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)設(she)計，在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)下部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的清洗室(shi)，由高壓噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)內部(bu)向(xiang)外沖洗網板，清洗網板后的污(wu)水通過排水泵和(he)排污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水。在(zai)(zai)(zai)工程(cheng)運行(xing)中(zhong)，利(li)用壓差監測(ce)，實現在(zai)(zai)(zai)線噴淋(lin)，無水循環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電除塵器存在(zai)(zai)(zai)的問題如下：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹鋼(gang)，前期成本投入(ru)較高。