隨州濕式電除塵器

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(yan)進入新世紀，隨著(zhu)我國經濟的(de)高速發展，火電(dian)裝機(ji)(ji)容量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業(ye)節能環(huan)保信息》推算，2015年，我國新增火電(dian)裝機(ji)(ji)容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃(hua)設計總(zong)院(yuan)預(yu)測，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)容量約為3億kW。火電廠的快速發展(zhan)導致(zhi)了(le)(le)大氣環(huan)境的污染并引發了(le)(le)公共環(huan)境及健康危機(ji)(ji)，

雖(sui)然采取一系列政策(ce)，大力推動煤(mei)炭清潔(jie)利用與發展清潔(jie)能源，但(dan)由于我國燃煤發電(dian)的(de)(de)基(ji)數較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣污染物(wu)的(de)(de)主要(yao)排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)(de)主要(yao)措施(shi)就(jiu)是(shi)制定(ding)和實施(shi)更加嚴格的(de)(de)排(pai)放標(biao)準。

同(tong)時濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染物(wu)控制的精處理技(ji)術設(she)備(bei)，其處理對象(xiang)為含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣，主(zhu)要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣體，并(bing)(bing)可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器技(ji)術，并(bing)(bing)從(cong)性能(neng)、可(ke)靠性及(ji)除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面進(jin)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(qian)的(de)(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)于陽極(ji)(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)的(de)(de)選取及清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的(de)(de)不同，主(zhu)要分(fen)為不銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi);根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形(xing)成(cheng)原理)不同，分(fen)為水(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為間斷噴淋(lin)，靠(kao)煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結實(shi)現在(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)，后者為通過噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)20世紀(ji)90年(nian)代，為應對地方環(huan)保法規(gui)提出(chu)的對煙塵排放控制的要求，日本三菱(ling)公(gong)司研發并建成濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)，用于(yu)燃煤電廠的煙塵治(zhi)理。

2006年，專門(men)針對(dui)PM2.5提出(chu)(chu)控制要求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安(an)裝濕式(shi)電(dian)除塵器。目前我國通(tong)過引(yin)進(jin)(jin)技術(shu)(shu)并優化設計，已掌握其核心技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術(shu)(shu)特點如下：1)大多采(cai)用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流沿(yan)水平方(fang)向進(jin)(jin)出(chu)(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)較(jiao)(jiao)低(di)(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)(chu)粉塵，提高PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰陽極(ji)均平行于氣(qi)(qi)流方(fang)向布置，金屬極(ji)板(ban)采(cai)用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過懸掛(gua)梁固定(ding)于殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用框(kuang)架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定(ding)性(xing)好，運行電(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系(xi)統出(chu)(chu)現故障時，可以在(zai)較(jiao)(jiao)高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的水(shui)(shui)(shui)(shui)膜對陽極(ji)板(ban)(ban)的設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)(hu)有嚴格(ge)的要求，更換(huan)時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)出(chu)現失效，造(zao)成(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除塵效率。3)清(qing)灰(hui)(hui)方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴淋(lin)工藝(yi)，需要設置專門的水(shui)(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)(hui)方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大，對噴嘴性能要求更高。根(gen)據各企(qi)業(ye)發(fa)布(bu)的環(huan)境(jing)監測報(bao)告顯示，金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)粉塵去除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興(xing)三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都(dou)采(cai)用(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)(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(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術(shu)特(te)點(dian)如(ru)下(xia)：1)導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼具(ju)有重量(liang)輕、比強度(du)(du)高、耐(nai)腐蝕等(deng)特(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采用(yong)工廠成型，實(shi)現整體模(mo)塊化，有利于保(bao)證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器運行(xing)(xing)時，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉淀極表面(mian)形(xing)成液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼具(ju)有很強的(de)(de)疏水性，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉淀極壁的(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積(ji)，在(zai)(zai)沉淀極管上(shang)部(bu)設置一層間斷噴淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個電場(chang)，當需要(yao)進(jin)行(xing)(xing)間斷沖(chong)(chong)洗時，控制系統自(zi)動(dong)停(ting)掉其中一個電場(chang)或(huo)將電場(chang)降壓運行(xing)(xing)，沖(chong)(chong)洗結束后(hou)開(kai)啟(qi)該電場(chang)。由(you)于耗(hao)水量(liang)較(jiao)小，集液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高時對(dui)陽極板壽命(ming)有影響，嚴(yan)重時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出現部(bu)分導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整個模(mo)塊更換，將大(da)大(da)增(zeng)加(jia)維護費(fei)用(yong)和難度(du)(du)。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)環境(jing)監測(ce)報告顯示，導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用(yong)了導(dao)電玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大學提出(chu)了柔性電極濕式電除塵技術的(de)概(gai)念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立(li)大學共同研究(jiu)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環保院共(gong)同研發(fa)，開始(shi)了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器的研究工作，并(bing)于2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃煤(mei)機組(zu)中(zhong)完(wan)成工(gong)業(ye)化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)優良(liang)的柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維(wei)織物通過潤濕(shi)使其(qi)導(dao)電(dian)，可以形成水膜，并靠(kao)重(zhong)力自(zi)流向下(xia)與(yu)煙氣(qi)分離(li)，柔(rou)性(xing)(xing)(xing)織物材料作為收(shou)塵極布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽有重量輕、防腐性能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)(te)點(dian)。2)柔性絕(jue)緣疏(shu)水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構特(te)(te)性，有利于(yu)表面形成(cheng)均勻(yun)水膜，利用從(cong)煙(yan)氣(qi)(qi)中收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有利于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和更換(huan)。(2)柔性濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性陽(yang)極不耐(nai)高溫，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極壽命有影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用壽命6年左右(you)。2)柔性纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)率(lv)(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布的(de)(de)(de)張緊(jin)程度(du)和浸水后發生的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)都(dou)會影(ying)響(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)(de)(de)極間(jian)距，進而影(ying)響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生氣(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)(lv)低(di)。性能(neng)結果(guo)表明：粉塵(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有限公(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)(yi)體化有限公(gong)司(si)一(yi)(yi)期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用了(le)柔性電(dian)極濕(shi)式靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是北(bei)京華能達(da)公司自主研發的具(ju)有自主知識產權的除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)(tong)，該結構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)的方向在(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的共同(tong)(tong)作(zuo)用下，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)上完成(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置主要由殼(ke)體、分(fen)布板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統、熱(re)風系統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的技術特點如下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強(qiang)度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和(he)硫化物的應力(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使用壽命能夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)的通(tong)(tong)孔(kong)率達(da)到(dao)98%以上，其幾乎(hu)全通(tong)(tong)透(tou)的結構大大降低了(le)徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的運行阻力(li)(li)，并且和(he)普(pu)通(tong)(tong)的陽極(ji)板(ban)相比(bi)，相同(tong)(tong)體積下新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵(chen)面積，相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)普通陽極板(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極下部設立獨立的(de)(de)清(qing)洗室，由高壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極內部向外(wai)沖(chong)洗網板(ban)(ban)，清(qing)洗網板(ban)(ban)后的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)(shui)泵和(he)排污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補(bu)水(shui)(shui)(shui)。在(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)壓差監測，實現(xian)在(zai)線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)(shui)、耗電(dian)量(liang)小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)(de)部件(jian)全部采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼，前(qian)期成本投入(ru)較(jiao)高。