宿遷濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國經(jing)濟的高速發展，火(huo)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按(an)中電(dian)(dian)(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)(dian)(dian)力行(xing)業節能環保信息》推算，2015年，我國新增(zeng)火(huo)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)(dian)力規劃設計總院(yuan)預測(ce)，到2020年，火電裝(zhuang)(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)(zhuang)機容量約為3億kW。火電廠的快(kuai)速發(fa)展導致了大氣環境的污(wu)染并引發(fa)了公共環境及健康危機，

雖然采(cai)取一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利(li)用與發(fa)展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)基數較大，火電廠仍(reng)將(jiang)是大氣污(wu)染(ran)物(wu)的(de)主要(yao)排放源(yuan)之一，而降低排放強度的(de)主要(yao)措施(shi)就是制定和實(shi)施(shi)更加嚴格的(de)排放標(biao)準。

同時濕式電除塵器作為燃煤電廠污染(ran)物控制(zhi)的(de)精處理技術設備，其(qi)處理對象為含(han)大(da)量游離水(shui)的(de)飽(bao)和(he)濕煙氣，主要去(qu)除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并可有(you)效(xiao)控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式電除塵器技術，并從(cong)性(xing)能、可靠性(xing)及除塵效(xiao)果等方面進(jin)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)目前的(de)濕除(chu)(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要差別(bie)在(zai)于陽(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同，主要分(fen)為(wei)(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水(shui)膜的(de)形(xing)成原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者為(wei)(wei)(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面自凝結實(shi)現在(zai)線(xian)清(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面形(xing)成水(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器性能(neng)對比3.1、金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器20世紀90年代，為(wei)應對地方環保法規提出的(de)(de)對煙塵排放控(kong)制的(de)(de)要求，日(ri)本三(san)菱公(gong)司研發并(bing)建成(cheng)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)(de)煙塵治(zhi)理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)(chu)控制(zhi)要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通過(guo)引進(jin)技術(shu)并優化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技術(shu)特點(dian)如(ru)下：1)大(da)多采用臥式布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除效率。2)陰陽極(ji)均(jun)平行于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置，金(jin)屬極(ji)板采用懸掛(gua)(gua)方(fang)式，極(ji)板通過(guo)懸掛(gua)(gua)梁(liang)固定于殼(ke)體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用框架式結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)(gua)在殼(ke)體中。這種安裝方(fang)式由(you)于陰陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運(yun)行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)(chu)現故障(zhang)時，可(ke)以在較(jiao)高的(de)煙氣(qi)(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器存(cun)在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極板(ban)一般(ban)高度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻(yun)的水(shui)膜(mo)對陽(yang)極板(ban)的設計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的要(yao)求，更(geng)換時(shi)難度較大(da)。2)極板(ban)材(cai)質多采用316L，需(xu)(xu)要(yao)通過(guo)水(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效，造成(cheng)極板(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失除(chu)塵效率。3)清灰方式采用在線單線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)(xu)要(yao)設置專門的水(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循環使(shi)用，這種清灰方式對于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據各企業發布的環境(jing)監測報(bao)告顯示，金屬(shu)(shu)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用了金屬(shu)(shu)極板(ban)濕式電(dian)除(chu)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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)(you)重量輕、比強度(du)(du)(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)。2)收塵極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于保證安裝(zhuang)精度(du)(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)運行時(shi)，收集(ji)下來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉塵和(he)石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠(kao)重力自流至下部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少量煙(yan)塵的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上(shang)部(bu)設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行間斷沖洗(xi)時(shi)，控(kong)制系統(tong)自動停掉其中(zhong)(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗(xi)結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量較(jiao)小(xiao)，集(ji)液(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)可(ke)返回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影(ying)(ying)響除(chu)(chu)塵性(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命有(you)(you)影(ying)(ying)響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)質量及(ji)制作產品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原(yuan)材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需要整個(ge)模(mo)塊(kuai)更(geng)換，將大大增加(jia)維護(hu)費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)等(deng)(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州(zhou)立大學提(ti)出了柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵技術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥(hai)俄(e)州立(li)大學共同研(yan)究制(zhi)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(shan)東大學(xue)和國(guo)電環保院共同研發，開始了柔性絕(jue)緣疏水纖(xian)維織物用于濕式除塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應(ying)用。官網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性優良的(de)柔(rou)性絕緣疏水纖維織物(wu)通過潤(run)濕使其導電，可以(yi)形成水膜，并靠重力(li)自(zi)流(liu)向(xiang)下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性織物(wu)材料(liao)作為(wei)收(shou)塵極布置成方(fang)形孔道(dao)(立式(shi)布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵器的(de)技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維本身的(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利于表面形成均勻(yun)水膜，利用從煙(yan)(yan)氣(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)灰，實現(xian)自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)利于后(hou)期(qi)的(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔性(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高溫，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽命(ming)6年左右(you)。2)柔性(xing)纖(xian)維織(zhi)物的(de)(de)伸縮率(lv)較(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和浸水后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實際(ji)的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產(chan)生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能(neng)結果表明：粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組(zu)，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)(yi)體化(hua)有(you)限公(gong)司一(yi)(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用了柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器徑(jing)流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器是北(bei)京華(hua)能達(da)(da)公(gong)司自(zi)主研發的(de)具(ju)有自(zi)主知識產(chan)權(quan)的(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)器結(jie)構不同，該結(jie)構布置是將(jiang)收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板垂直(zhi)于氣流(liu)方向，使電(dian)場力(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)的(de)方向在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)與(yu)電(dian)場力(li)的(de)共同作用(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板上(shang)完成捕(bu)集(ji)。裝置主要由殼體、分(fen)布板、陽(yang)(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)(he)供(gong)電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部位(wei)全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有強(qiang)度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離(li)子和(he)(he)硫化物的(de)應力(li)腐蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽命能夠達(da)(da)到(dao)30年(nian)。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板的(de)通孔率達(da)(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎(hu)全通透(tou)的(de)結(jie)構大大降低了徑(jing)流(liu)式濕式除(chu)塵(chen)器的(de)運行(xing)阻力(li)，并且和(he)(he)普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板具(ju)有的(de)集塵面積(ji)，相當于普通(tong)陽(yang)極板的(de)20倍。3)陽(yang)極系統采用旋轉電極設計，在旋轉電極下部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在旋轉電極內部向(xiang)外沖(chong)洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管(guan)道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工程運行中(zhong)，利(li)用壓(ya)差(cha)監測，實現在線噴(pen)淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式(shi)電除塵器存(cun)在的(de)問(wen)題(ti)如下：1)由于接觸煙氣的(de)部件(jian)全(quan)部采用2205雙相不銹鋼(gang)，前期成(cheng)本投入(ru)較高。