遂寧濕式電除塵器

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)國經濟的高(gao)速發展，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量仍在(zai)不斷增長。按(an)中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)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。根據電(dian)力規(gui)劃設(she)計總(zong)院預測，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)機容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容量約為3億(yi)kW。火電(dian)廠的(de)快速發展導致(zhi)了大氣環境的(de)污(wu)染并引發了公共環境及健康危機，

雖然(ran)采取一系(xi)列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與(yu)發展(zhan)清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電(dian)的(de)基(ji)數較大(da)，火電(dian)廠仍將是大(da)氣(qi)污染(ran)物的(de)主要排(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低排(pai)放(fang)強(qiang)度的(de)主要措(cuo)施就(jiu)是制定(ding)和實(shi)施更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)作為燃煤電(dian)(dian)廠污染物控(kong)制(zhi)的精(jing)處(chu)理技(ji)術設備，其處(chu)理對(dui)象(xiang)為含(han)大(da)量(liang)游離(li)水的飽(bao)和濕煙氣，主要去(qu)除粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)技(ji)術，并從性能、可靠性及(ji)除塵(chen)效果等方面進行比較。

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(zai)目前的(de)濕除(chu)(chu)技(ji)(ji)術(shu)中，主(zhu)要(yao)(yao)差別在(zai)于陽極(ji)(ji)板材(cai)質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)質的(de)不同，主(zhu)要(yao)(yao)分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)膜的(de)形成原理)不同，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者為(wei)(wei)間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)自凝(ning)結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)形成水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)(dui)比3.1、金(jin)屬(shu)電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代，為應(ying)對(dui)(dui)地(di)方環保法規提出(chu)的對(dui)(dui)煙塵(chen)(chen)(chen)排放控(kong)制的要求，日本三菱公司研發(fa)并(bing)建成濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出控制要(yao)求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器。目前我國通過引(yin)進技(ji)術并優(you)化設(she)計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)大多采(cai)用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水(shui)平方向進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)(su)較(jiao)低(di)(流(liu)速(su)(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平行(xing)(xing)于(yu)(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方向布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板采(cai)用懸掛方式(shi)，極(ji)板通過懸掛梁固定于(yu)(yu)殼(ke)體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)采(cai)用框架式(shi)結構，通過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體中。這(zhe)種安裝方式(shi)由于(yu)(yu)陰陽極(ji)不易(yi)變(bian)形，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定性(xing)好，運行(xing)(xing)電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以在(zai)(zai)較(jiao)高的(de)煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)一般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形成均(jun)勻的水膜(mo)對(dui)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)的設計(ji)、制造、安(an)裝及維護(hu)有嚴(yan)格(ge)的要(yao)(yao)(yao)求(qiu)，更換(huan)時難度較大。2)極板(ban)(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)(yao)通過水膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦水膜(mo)保護(hu)出現失效(xiao)，造成極板(ban)(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除塵效(xiao)率。3)清(qing)(qing)灰方式(shi)(shi)(shi)采(cai)用(yong)(yong)在(zai)線單(dan)線連(lian)續噴淋工藝，需(xu)要(yao)(yao)(yao)設置專門的水處理系(xi)統，噴淋水經NaOH水溶液中和后(hou)循環使用(yong)(yong)，這種(zhong)清(qing)(qing)灰方式(shi)(shi)(shi)對(dui)于(yu)水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)(yao)求(qiu)更高(gao)。根據各企業(ye)發布的環境(jing)監(jian)測報(bao)告(gao)顯示，金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器粉(fen)塵去除率(粉(fen)塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島(dao)電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了金屬極板(ban)(ban)(ban)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器。

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)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)有重(zhong)量(liang)輕(qing)、比強(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特(te)性(xing)(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)極組件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整(zheng)體模塊化，有利(li)于(yu)保證安裝精(jing)度。3)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)運行(xing)(xing)時(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)(xia)來的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極表(biao)面形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)有很強(qiang)的(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)力自流至下(xia)(xia)部(bu)(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為(wei)(wei)防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極管(guan)上部(bu)(bu)設置一(yi)層(ceng)間斷噴(pen)淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進行(xing)(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)，控制(zhi)系統(tong)自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)(xing)，沖洗(xi)結束后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中的(de)收(shou)(shou)集液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)(su)后(hou)，影響(xiang)除(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽極板壽命有影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)樹(shu)脂等原材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)有關。3)如果出(chu)現部(bu)(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞，需要整(zheng)個模塊更換(huan)，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和難度。根據(ju)各企業發(fa)布(bu)的(de)環境監測報(bao)告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞口(kou)300MW機(ji)組、蒙西(xi)300MW機(ji)組、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)組等都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性(xing)電極濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立大學共同研(yan)究制作(zuo)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，我國早由山(shan)東大學(xue)和國(guo)電環保院(yuan)共同(tong)研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕(shi)式除(chu)塵器的研究(jiu)工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工(gong)業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資(zi)料(liao)顯(xian)示，耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織物通(tong)過潤濕使其導電(dian)，可(ke)以形成(cheng)水膜，并靠重力自流(liu)向下(xia)與煙氣分(fen)離，柔性(xing)織物材(cai)料(liao)作(zuo)為收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔道(立式(shi)布(bu)置)，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術特點(dian)如下(xia)：1)柔性(xing)陽有重量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有利(li)于表面形成均勻(yun)水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙(yan)氣中收(shou)集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆卸(xie)，有利(li)于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度較高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽命有影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年(nian)左(zuo)右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維織物(wu)的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度和(he)浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響到電(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運(yun)行。3)煙(yan)氣流(liu)速較高(gao)(gao)，產生氣流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)率(lv)低(di)(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉(fen)塵去除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低(di)(di)于20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發電(dian)有限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)一體化有限(xian)公司一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)除(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器是(shi)北(bei)京華能達(da)公司(si)自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器結(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)布置是(shi)將收塵(chen)陽極(ji)板垂直于氣流(liu)(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)(li)與(yu)(yu)(yu)引風力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引風力(li)(li)(li)(li)與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在新型陽極(ji)板上(shang)完成(cheng)捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)置主(zhu)要由(you)殼體、分布板、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)(yu)(yu)煙(yan)氣接觸部位(wei)全部采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其(qi)(qi)對氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等特性，使用(yong)壽(shou)命能夠達(da)到30年。2)新型陽極(ji)板的(de)(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)，其(qi)(qi)幾乎(hu)全通透(tou)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)(li)，并且和普(pu)通的(de)(de)(de)陽極(ji)板相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)體積下(xia)新型陽極(ji)板具有(you)的(de)集塵面(mian)積，相當(dang)于普通(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統(tong)采用旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)設(she)(she)計，在(zai)(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設(she)(she)立獨立的(de)清(qing)洗(xi)(xi)室(shi)，由高壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)內(nei)部(bu)向(xiang)外沖(chong)洗(xi)(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)(xi)網(wang)板后的(de)污(wu)(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污(wu)(wu)管(guan)道送入(ru)(ru)脫(tuo)硫塔補(bu)水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓差(cha)監測(ce)，實現(xian)在(zai)(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)循環系統(tong)，故(gu)耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙(yan)氣(qi)的(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本投(tou)入(ru)(ru)較高。