蘇州濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國(guo)(guo)經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在(zai)不斷增長。按(an)中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行(xing)業節能(neng)環保信息》推算，2015年，我國(guo)(guo)新增火電(dian)(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃(hua)設(she)計總院預測，到2020年，火電裝機容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠(chang)的快速發(fa)展導致了大氣(qi)環境的污染并引(yin)發(fa)了公(gong)共環境及健康危機，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清(qing)潔能源，但由于我國(guo)燃(ran)煤發電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠(chang)仍將(jiang)是大氣污染物的(de)主(zhu)要排(pai)放(fang)源之一，而降(jiang)低排(pai)放(fang)強度(du)的(de)主(zhu)要措施(shi)就是制(zhi)定和實施(shi)更加嚴(yan)格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)作為燃煤(mei)電廠污染物控制的精處理技術設(she)備(bei)，其處理對象為含大量游離水(shui)的飽和濕(shi)煙氣，主要去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并(bing)可有(you)效(xiao)控制PM2.5的排(pai)放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)技術，并(bing)從性能、可靠性及(ji)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵效(xiao)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)(zai)(zai)目前的濕除技(ji)(ji)術(shu)中，主(zhu)要差(cha)別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的選取及清灰技(ji)(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質的不(bu)同，主(zhu)要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi);根據(ju)清灰技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜的形成原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜自清灰技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜沖洗清灰技(ji)(ji)術(shu)，前者(zhe)為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的水(shui)(shui)(shui)汽(qi)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)自凝結實(shi)現(xian)在(zai)(zai)(zai)線清灰，后者(zhe)為(wei)通過噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)形成水(shui)(shui)(shui)膜清灰。

3、濕式(shi)電除塵(chen)器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器20世紀90年代(dai)，為應對(dui)地方環保法規提(ti)出的(de)(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制(zhi)的(de)(de)要求，日本三菱公司(si)研發并建成濕式(shi)電除塵(chen)器，用于燃煤電廠的(de)(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針(zhen)對PM2.5提出(chu)(chu)控(kong)制要求(qiu)，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。目前我(wo)國通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)引(yin)進技術并優(you)化設計，已(yi)掌(zhang)握(wo)其核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的技術特點如下：1)大多采用臥式(shi)布置，氣流(liu)沿(yan)水平方向(xiang)(xiang)進出(chu)(chu)，煙(yan)氣流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效控(kong)制氣流(liu)帶(dai)出(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平行于(yu)氣流(liu)方向(xiang)(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固(gu)定于(yu)殼體(ti)(ti)中，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架(jia)式(shi)結構，通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)(gua)在殼體(ti)(ti)中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫(liu)系統(tong)出(chu)(chu)現故(gu)障(zhang)時，可以在較(jiao)高的煙(yan)氣溫度下運行。

(2)金屬電極濕(shi)式電除(chu)塵器存在的問題(ti)如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)板一般高度(du)在(zai)8～10m左(zuo)右，要形成(cheng)均勻(yun)的(de)(de)水(shui)(shui)膜對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)(de)要求(qiu)，更換(huan)時(shi)難度(du)較大。2)極(ji)板材(cai)質(zhi)多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出現失(shi)效，造(zao)成(cheng)極(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰方(fang)式采(cai)用(yong)(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)(yong)，這種(zhong)清(qing)灰方(fang)式對(dui)(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要求(qiu)更高。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，金屬(shu)電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電廠670MW機組(zu)、神華國華舟(zhou)山電廠350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了金屬(shu)極(ji)板濕(shi)式電除(chu)塵(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(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有重量(liang)輕、比強度(du)(du)(du)高、耐腐(fu)蝕(shi)等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件采用工廠成(cheng)型，實現整體模塊化，有利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精(jing)度(du)(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行時，收(shou)集下(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)滴(di)在沉(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有很強的(de)(de)疏水性(xing)，能有效阻隔粉塵(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重力(li)自(zi)流(liu)(liu)至下(xia)(xia)部(bu)(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防止(zhi)少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)場，當需要(yao)(yao)進行間(jian)斷沖洗時，控(kong)制系統自(zi)動停掉其中(zhong)一個(ge)(ge)電(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)場降壓運行，沖洗結束后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集液(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收(shou)集液(ye)可返回脫硫塔(ta)內(nei)循環(huan)使用。(2)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存(cun)在的(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)(liu)速在2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣流(liu)(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一般(ban)FRP不能在高溫(wen)下(xia)(xia)長期使用，煙(yan)氣溫(wen)度(du)(du)(du)較高時對陽極(ji)板壽命(ming)有影響，嚴重時可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使用壽命(ming)在10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產品(pin)所用的(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原(yuan)材料性(xing)能有關。3)如果出現部(bu)(bu)分導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞，需要(yao)(yao)整個(ge)(ge)模塊更換，將(jiang)大大增(zeng)加維(wei)護費(fei)用和難度(du)(du)(du)。根(gen)據各企業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)(ji)(ji)組、上海(hai)石(shi)(shi)洞口300MW機(ji)(ji)(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)(ji)(ji)組、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)(ji)(ji)組等(deng)都采用了(le)導(dao)(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立大學(xue)提(ti)出了柔性電極濕式電除塵技術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研(yan)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(dong)大學(xue)和國電環(huan)保院共(gong)同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯(xian)示，耐腐蝕(shi)性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物通過(guo)潤濕使其(qi)導電，可以形成水膜，并(bing)靠重力(li)自流向(xiang)下與煙氣分離，柔性(xing)織物材料作為收塵極布置成方形孔道(立(li)式(shi)布置)，煙氣沿孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式(shi)電除塵器的(de)技術特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身(shen)的(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利于(yu)(yu)表(biao)面形成均(jun)勻水膜，利用從煙(yan)氣中收集的(de)酸(suan)液帶(dai)(dai)出灰，實現自清(qing)灰，沖洗水量小。3)陽極(ji)部(bu)件可組(zu)(zu)裝拆卸，有(you)利于(yu)(yu)后(hou)期的(de)維護和更(geng)換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)時，對陽極(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)伸縮(suo)率較大(da)，陽極(ji)布(bu)的(de)張緊程度(du)和浸水后(hou)發生(sheng)(sheng)的(de)伸縮(suo)都會影響實際的(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙(yan)氣流速較高(gao)(gao)，產(chan)生(sheng)(sheng)氣流帶(dai)(dai)出，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉(fen)塵去(qu)除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體(ti)化有(you)限公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器是北京(jing)華能(neng)達公司自主研發的(de)(de)(de)具有自主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術。與上述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結構(gou)不(bu)同，該(gai)結構(gou)布置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板垂直于氣流(liu)方向(xiang)(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)在同一水平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒(li)在引風(feng)力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同作用下，在新型陽(yang)極(ji)板上完成捕(bu)集。裝置主要由(you)殼體、分布板、陽(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特點如下：1)與煙(yan)氣接觸部位全部采用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質(zhi)，具有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子(zi)和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性，使(shi)用壽命能(neng)夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)板的(de)(de)(de)通孔率達到98%以上，其(qi)幾乎(hu)全通透的(de)(de)(de)結構(gou)大大降低了(le)徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)(li)(li)，并且和普通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板相比，相同體積下新型陽(yang)極(ji)板具有的集塵(chen)(chen)面積，相當(dang)于普通(tong)陽(yang)極板(ban)(ban)的20倍。3)陽(yang)極系統(tong)采用(yong)(yong)旋(xuan)轉電極設(she)計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉電極下部設(she)立獨立的清洗(xi)室，由高壓噴嘴(zui)在(zai)(zai)旋(xuan)轉電極內部向外(wai)沖(chong)洗(xi)網板(ban)(ban)，清洗(xi)網板(ban)(ban)后的污水通(tong)過排水泵和(he)排污管(guan)道送(song)入脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)壓差(cha)監測，實現在(zai)(zai)線(xian)噴淋，無水循環系統(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的問題如下：1)由于接(jie)觸(chu)煙氣的部件全部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高。