塔城濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國經濟的高速發展，火電(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長(chang)。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行(xing)業(ye)節(jie)能環(huan)保(bao)信息》推算(suan)，2015年(nian)，我國新增火電(dian)裝機容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機(ji)容(rong)量(liang)將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容(rong)量(liang)約(yue)為3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速發(fa)展(zhan)導致了(le)大氣(qi)環境的污染并引發(fa)了(le)公共環境及健康(kang)危機(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭清潔(jie)利(li)用(yong)與(yu)發展清潔(jie)能(neng)源，但由于我國燃(ran)煤發電的(de)(de)基數(shu)較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)(de)主(zhu)要(yao)措施(shi)就(jiu)是(shi)制定和實施(shi)更加嚴(yan)格的(de)(de)排(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)作為燃(ran)煤電(dian)廠污染物控制(zhi)的(de)精(jing)處理技術設備，其處理對(dui)象為含大量(liang)游離水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體(ti)，并(bing)(bing)可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)技術，并(bing)(bing)從性(xing)能(neng)、可(ke)靠性(xing)及除塵(chen)效果等方(fang)面進行比(bi)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。在目前(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在于陽極(ji)(ji)板材(cai)(cai)質的(de)選取及清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)。根據(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)(cai)質的(de)不同(tong)，主要(yao)分為(wei)不銹(xiu)鋼濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成原理)不同(tong)，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)和(he)水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間(jian)斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在陽極(ji)(ji)表面(mian)自凝結實(shi)現在線清(qing)(qing)灰，后者(zhe)為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在陽極(ji)(ji)表面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕式電除塵器性能對比3.1、金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵器20世紀90年代，為(wei)應對地方環保法(fa)規提出的對煙(yan)塵排放控制的要求，日本三(san)菱公司(si)研發并建成(cheng)濕式電除塵器，用于燃煤電廠(chang)的煙(yan)塵治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器。目(mu)前(qian)我國通(tong)過(guo)引進(jin)技術并優化設計(ji)，已掌握(wo)其核心技術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的技術特點如下：1)大多采用臥式布置，氣(qi)流(liu)沿水平方向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能(neng)有效控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉(fen)塵(chen)(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)均(jun)平行于(yu)氣(qi)流(liu)方向布置，金屬極(ji)板(ban)采用懸掛方式，極(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛梁固定(ding)于(yu)殼體(ti)(ti)中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框架式結構(gou)，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼體(ti)(ti)中。這(zhe)種(zhong)安裝方式由于(yu)陰陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距(ju)有保(bao)證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現(xian)故障時，可以(yi)在較高(gao)的煙氣(qi)溫度下運行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度(du)(du)在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)膜對陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)、制造、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)有嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)(du)較大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多(duo)采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐蝕，一旦水(shui)膜保護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方式采用(yong)在線單(dan)線連(lian)續噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)(she)置(zhi)專門(men)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使(shi)用(yong)，這(zhe)種(zhong)清灰方式對于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)更高。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉(jia)興(xing)三(san)期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組等都采用(yong)了金屬極(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)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)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、比強度高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等特性。2)收塵(chen)極組件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)利于保證安裝(zhuang)精(jing)度。3)除(chu)塵(chen)器運行時(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極表(biao)面形成(cheng)液膜(mo)，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)(neng)(neng)有(you)效阻(zu)隔(ge)粉塵(chen)和(he)石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自流至(zhi)下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極管上部(bu)設置一層(ceng)間斷(duan)噴淋(lin)裝(zhuang)置，將濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器分為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需(xu)要(yao)進行間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自動(dong)停掉其(qi)中一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓運行，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于耗水(shui)量(liang)較(jiao)小，集(ji)液槽(cao)中的(de)(de)收集(ji)液可(ke)返回脫硫(liu)塔內循環(huan)使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫除(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣流速后(hou)，影響(xiang)除(chu)塵(chen)性能(neng)(neng)(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個(ge)模塊更換，將大(da)大(da)增(zeng)加維護(hu)費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白(bai)楊河兩(liang)臺300MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵器(qi)20世(shi)紀90年(nian)代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學(xue)提(ti)出了(le)柔性電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大(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(xue)和(he)國(guo)電(dian)環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物用于(yu)濕式(shi)除塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完成工(gong)業化(hua)應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關資料(liao)(liao)顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏水纖(xian)維織物(wu)通過潤(run)濕使其導(dao)電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自(zi)流向(xiang)下與煙(yan)氣分離(li)，柔性織物(wu)材料(liao)(liao)作為收塵極布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔性濕式(shi)電除(chu)塵器的技術特(te)點如下：1)柔性陽有重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)(wei)本身的(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有利(li)(li)于(yu)表面形成均勻水膜，利(li)(li)用(yong)從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)(chu)灰，實現(xian)自清灰，沖洗(xi)水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)(zu)裝拆(chai)卸，有利(li)(li)于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度較(jiao)(jiao)高時(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命有影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布(bu)的(de)(de)(de)張緊程度和浸(jin)水后發(fa)(fa)生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響實際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距(ju)，進而影(ying)響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣流速較(jiao)(jiao)高，產生氣流帶(dai)出(chu)(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率低。性(xing)能結(jie)果表明(ming)：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)有限(xian)公(gong)司(si)(si)300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有限(xian)公(gong)司(si)(si)一(yi)期(qi)600MW機(ji)組(zu)(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)徑流濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)是北(bei)京華能達公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)具(ju)(ju)有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵技術。與上述(shu)濕(shi)(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)結構不同(tong)(tong)(tong)，該結構布置(zhi)是將收塵陽(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流方向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)(de)方向在同(tong)(tong)(tong)一水平(ping)線上，粉(fen)塵顆(ke)粒在引風力(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)(tong)(tong)作(zuo)用下，在新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)上完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主要由(you)殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑流濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點如下：1)與煙氣接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)(ju)有強(qiang)度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤(you)其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等特(te)性(xing)，使用壽命(ming)能夠(gou)達到30年(nian)。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率(lv)達到98%以上，其幾乎(hu)全通(tong)透的(de)(de)(de)結構大大降低了徑流式濕(shi)(shi)(shi)式除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)相比，相同(tong)(tong)(tong)體積(ji)下新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)具(ju)(ju)有的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于(yu)普通陽極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統(tong)(tong)采(cai)用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)下(xia)部設立(li)獨立(li)的(de)清洗(xi)室，由(you)(you)高壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)內部向外沖洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)后的(de)污水(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)泵(beng)和(he)排(pai)污管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓差監(jian)測(ce)，實現在(zai)線噴(pen)淋，無(wu)水(shui)循環系(xi)統(tong)(tong)，故(gu)耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題(ti)如下(xia)：1)由(you)(you)于(yu)接觸煙氣的(de)部件全部采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)，前期(qi)成本投入較高。