泰安濕式電除塵器

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(yin)言進入新世紀(ji)，隨(sui)著我(wo)國(guo)經濟(ji)的高速發展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節(jie)能環保信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國(guo)新增(zeng)火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總(zong)院預測，到(dao)2020年，火電裝機容量(liang)將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容量(liang)約為3億kW。火電廠的快速發展導致了(le)大氣(qi)環(huan)境的污染并(bing)引發了(le)公共環(huan)境及健康危(wei)機，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力(li)推(tui)動煤炭清(qing)潔利用與發(fa)展清潔(jie)能源(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發(fa)電的(de)基數較大，火電廠仍將是大氣污染物的(de)主(zhu)要排放(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)強度的(de)主(zhu)要措(cuo)施就是制定和(he)實施更加嚴(yan)格的(de)排放(fang)標準。

同(tong)時濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染物控(kong)制的(de)(de)精處理技術設(she)備，其處理對象(xiang)為含(han)大量游離(li)水的(de)(de)飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害氣(qi)體(ti)，并(bing)可(ke)有效控(kong)制PM2.5的(de)(de)排(pai)放(fang)，本(ben)文介紹4種濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從(cong)性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)效果(guo)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)目前的濕(shi)除(chu)技術(shu)(shu)中，主要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)板材質的選取及(ji)清灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)。根(gen)據陽極(ji)材質的不同(tong)，主要分為不銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器;根(gen)據清灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)的形(xing)(xing)成原理)不同(tong)，分為水(shui)膜(mo)自清灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技術(shu)(shu)，前者為間斷(duan)噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中的水(shui)汽(qi)在(zai)(zai)陽極(ji)表面自凝(ning)結實現在(zai)(zai)線清灰(hui)(hui)，后者為通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)表面形(xing)(xing)成水(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器性能(neng)對比3.1、金屬電極濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器20世(shi)紀90年代，為應對地方環保(bao)法(fa)規提出的對煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)排放(fang)控制的要求(qiu)，日本(ben)三菱公司研(yan)發并建成濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器，用于燃煤電廠的煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安裝(zhuang)(zhuang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我國通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)術并優(you)化設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器的技(ji)術特點如下：1)大多采(cai)(cai)用臥式(shi)布置，氣流(liu)(liu)沿水平(ping)(ping)方(fang)向進(jin)出，煙(yan)(yan)氣流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控制(zhi)氣流(liu)(liu)帶出粉(fen)塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)(ping)行于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向布置，金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采(cai)(cai)用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁(liang)固(gu)定于(yu)殼(ke)體中(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)采(cai)(cai)用框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這(zhe)種安裝(zhuang)(zhuang)方(fang)式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定性(xing)好，運(yun)行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出現(xian)故障時，可以在(zai)較高(gao)的煙(yan)(yan)氣溫度下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電極濕式(shi)電除(chu)塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高度在8～10m左右(you)，要(yao)形成均勻(yun)的(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造(zao)(zao)、安(an)裝及維(wei)護有嚴格(ge)的(de)(de)要(yao)求，更(geng)換時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多(duo)采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜保(bao)護以防(fang)腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保(bao)護出現失效，造(zao)(zao)成極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪失除塵(chen)效率。3)清(qing)灰(hui)方(fang)式采(cai)用(yong)在線單(dan)線連(lian)續噴淋工(gong)藝，需要(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方(fang)式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除率(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機組等都(dou)采(cai)用(yong)了金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比強(qiang)度高、耐(nai)腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整(zheng)體模塊化，有(you)(you)(you)利于(yu)(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液滴(di)在沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)表面形成液膜，由(you)于(yu)(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)(dian)極(ji)管上(shang)部(bu)設置一(yi)層間斷噴(pen)淋裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進行間斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系統自動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運(yun)行，沖(chong)洗結(jie)束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)液槽(cao)中的(de)(de)收(shou)集(ji)液可(ke)返回脫硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣流(liu)速后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)(neng)在高溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度較高時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命有(you)(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與(yu)產(chan)品的(de)(de)質量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)(you)關。3)如果出(chu)現部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要(yao)整(zheng)個模塊更(geng)換，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和難度。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報(bao)告顯示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學提(ti)出(chu)了柔(rou)性電極濕式(shi)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，我國早由山東大學和國(guo)電環保院共同研發，開始了(le)柔(rou)性絕緣疏水纖(xian)維織物用于(yu)濕式除(chu)塵器的研究工(gong)作(zuo)，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化(hua)應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕使(shi)其(qi)導(dao)電，可以形成(cheng)水膜，并靠(kao)重力(li)自(zi)流向下(xia)(xia)與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織(zhi)物材料作(zuo)為收塵(chen)極布置成(cheng)方(fang)形孔道(立(li)式布置)，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式電除(chu)塵(chen)器的技術特點如下(xia)(xia)：1)柔性(xing)陽有重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水纖(xian)維本身的(de)結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)，有利于表面形成均勻水膜，利用(yong)從(cong)煙氣(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)酸液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖(chong)洗水量(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可組裝拆(chai)卸，有利于后(hou)期(qi)的(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)存(cun)在的(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)不(bu)耐高(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)有影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年(nian)左右(you)。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)布的(de)張緊(jin)程(cheng)度和浸水后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)伸縮都會影響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)極(ji)間距，進(jin)而影響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運(yun)行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明(ming)：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益(yi)陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)有限(xian)公司(si)(si)300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體(ti)化有限(xian)公司(si)(si)一(yi)期(qi)600MW機(ji)組采用(yong)了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器是(shi)北京華(hua)能達(da)公司自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)具(ju)(ju)有(you)(you)自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)除塵技(ji)術。與(yu)上述濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器結構(gou)不同，該結構(gou)布(bu)置(zhi)是(shi)將收塵陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)垂(chui)直于氣流方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)方向(xiang)在同一(yi)水平線上，粉塵顆粒在引風力(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)共同作用下(xia)，在新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)上完(wan)成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位(wei)全(quan)部采(cai)用2205雙相不銹鋼(gang)材質，具(ju)(ju)有(you)(you)強度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特(te)性，使用壽命能夠達(da)到30年。2)新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)(tong)孔(kong)率達(da)到98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)結構(gou)大大降低了徑(jing)流式濕(shi)式除塵器的(de)(de)運行阻力(li)，并(bing)且和普通(tong)(tong)的(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)相比，相同體積下(xia)新型陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)具(ju)(ju)有(you)(you)的(de)集(ji)塵(chen)面積，相當于(yu)普通(tong)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統(tong)采用旋轉電(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋轉電(dian)極(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗室，由高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)旋轉電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網(wang)板(ban)(ban)，清洗網(wang)板(ban)(ban)后的(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和(he)排污管道(dao)送入(ru)脫硫塔補(bu)水(shui)。在(zai)工(gong)程運行(xing)中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下：1)由于(yu)接(jie)觸煙氣(qi)的(de)部(bu)件(jian)全(quan)部(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)，前期成本(ben)投入(ru)較高(gao)。