綏化濕式電除塵器

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(ji)的(de)高(gao)速發展，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行(xing)業節(jie)能(neng)環保信息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計(ji)總(zong)院預測，到2020年，火電裝機容量將達到12.2億kW，新(xin)增裝機容量約為3億kW。火電廠(chang)的快速(su)發(fa)展導(dao)致(zhi)了(le)大氣環(huan)境(jing)的污染(ran)并引發(fa)了(le)公(gong)共環(huan)境(jing)及健康危機，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤炭(tan)清潔(jie)利用與發(fa)展(zhan)清(qing)潔能(neng)源，但(dan)由于我國燃煤發(fa)電(dian)的(de)基數較大，火(huo)電(dian)廠仍將是大氣污(wu)染(ran)物的(de)主要(yao)排(pai)(pai)(pai)放(fang)源之(zhi)一(yi)，而降低排(pai)(pai)(pai)放(fang)強度的(de)主要(yao)措(cuo)施(shi)(shi)就是制定和實施(shi)(shi)更加(jia)嚴格的(de)排(pai)(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控(kong)制的精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象為含大量游離水的飽和濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴(di)和有害氣(qi)體，并可有效控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文(wen)介紹4種濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)技術，并從性能、可靠性及除塵(chen)效果等方面進行比(bi)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)目(mu)前(qian)的(de)濕(shi)除(chu)(chu)技術(shu)中，主要(yao)差(cha)別在(zai)于(yu)陽極(ji)板材(cai)質的(de)選取及清(qing)灰(hui)技術(shu)。根據陽極(ji)材(cai)質的(de)不同，主要(yao)分為不銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器;根據清(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)原理)不同，分為水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)和(he)水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)，前(qian)者為間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)自凝結(jie)實現(xian)在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為通過噴淋水(shui)在(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器性能(neng)對比(bi)3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對地方環(huan)保法規提出(chu)的(de)對煙塵(chen)(chen)(chen)排放(fang)控(kong)制的(de)要求，日本(ben)三菱(ling)公司研發并(bing)建成濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)廠安(an)裝濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)(guo)引進技術(shu)并(bing)優(you)化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除效率。2)陰(yin)(yin)陽(yang)極(ji)均平行(xing)(xing)于氣(qi)流(liu)方向布置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)板采用(yong)懸掛方式(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)(guo)懸掛梁固定(ding)于殼體(ti)中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用(yong)框架式(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安(an)裝方式(shi)由于陰(yin)(yin)陽(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運行(xing)(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統(tong)出現故障時(shi)，可以在(zai)較(jiao)高的煙(yan)(yan)氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器(qi)存在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一般(ban)高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)設計、制(zhi)造、安裝及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板材質多采用316L，需(xu)要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)膜保護以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護出現失效，造成極(ji)(ji)板腐蝕嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)采用在線(xian)單線(xian)連(lian)續噴(pen)(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設置專(zhuan)門(men)的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使用，這種(zhong)清(qing)灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)更高(gao)。根據各企業發布的(de)環(huan)境(jing)監(jian)測報告(gao)顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華國(guo)華舟山電(dian)廠350MW機組等都采用了金屬極(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)重量(liang)(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采用工廠成(cheng)型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)(xia)來的(de)(de)液滴在沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)表面形成(cheng)液膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)很強的(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集液槽。4)為防(fang)止(zhi)少量(liang)(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)，在沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)管上部設置一層間(jian)斷噴(pen)淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需(xu)要進行(xing)間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自動停掉(diao)其(qi)中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓(ya)運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗(hao)水(shui)量(liang)(liang)(liang)較小，集液槽中(zhong)的(de)(de)收(shou)集液可(ke)返回(hui)脫硫塔內循環(huan)使用。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器存在的(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣流(liu)速在2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣溶(rong)膠脫除(chu)率高，提高煙氣流(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一般(ban)FRP不能在高溫(wen)下(xia)(xia)長(chang)期使用，煙氣溫(wen)度(du)較高時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)使用壽命在10～15年(nian)左右(you)，與產品的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)及(ji)制(zhi)作(zuo)產品所用的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能有(you)關。3)如(ru)(ru)果出現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要整個模(mo)塊(kuai)更換(huan)，將大大增加維護費用和難度(du)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告(gao)顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河(he)兩臺300MW機組等(deng)都采用了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀(ji)90年(nian)代(dai)末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大(da)學提出了柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥(hai)俄州(zhou)立大(da)學共同研究制作出臺實驗裝置。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，我國早由山東大學和國電(dian)環保院共同研發，開始(shi)了柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕式除塵(chen)器(qi)的研究工作，并于2012年在(zai)益陽(yang)300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資(zi)料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)織(zhi)物通過(guo)潤濕使(shi)其(qi)導電(dian)，可以形成水膜，并靠(kao)重力自流向(xiang)下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料作為(wei)收塵極布置成方形孔(kong)(kong)道(立(li)式布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔(kong)(kong)道流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵器(qi)的技術特(te)點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重(zhong)量輕(qing)、防腐性能(neng)(neng)好的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性絕緣疏(shu)水(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特(te)性，有(you)利(li)于表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)酸液帶出(chu)(chu)灰，實現自清灰，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極部件可組裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于后(hou)(hou)期的(de)(de)維(wei)護(hu)和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)性陽(yang)(yang)(yang)極不耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)(yang)極壽命有(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性纖維(wei)織(zhi)物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較(jiao)(jiao)(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)極布的(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后(hou)(hou)發(fa)生的(de)(de)伸縮都會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極間距，進而影(ying)(ying)響(xiang)到電場的(de)(de)穩定性、電壓(ya)的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)低(di)。性能(neng)(neng)結(jie)果表明：粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國電益(yi)陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國電滎陽(yang)(yang)(yang)煤電一體化有(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)組采用(yong)了(le)柔(rou)(rou)性電極濕(shi)式(shi)(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能(neng)達公司自主(zhu)研發(fa)的(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產(chan)權的(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不同(tong)(tong)，該結(jie)構布置(zhi)(zhi)是將(jiang)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風(feng)(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用下，在(zai)(zai)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集(ji)。裝置(zhi)(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體、分布板(ban)、陽極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)(feng)系統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸(chu)部位全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度(du)高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等特(te)性，使(shi)用壽命能(neng)夠達到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達到(dao)98%以上，其(qi)幾(ji)乎(hu)全通透的(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)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體積下新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)集塵面積，相(xiang)當于普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系(xi)統(tong)采(cai)用旋轉電(dian)極設(she)計，在旋轉電(dian)極下部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗(xi)室，由(you)高(gao)壓噴嘴(zui)在旋轉電(dian)極內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道(dao)送入脫硫塔補水(shui)。在工(gong)程運行中，利用壓差監測，實現在線(xian)噴淋，無水(shui)循環(huan)系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器存在的(de)問(wen)題如下：1)由(you)于接觸(chu)煙(yan)氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼，前(qian)期成本投入較高(gao)。