臺灣濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著我國(guo)經濟(ji)的(de)高速發展(zhan)，火電(dian)(dian)裝機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行(xing)業節能環保(bao)信息(xi)》推(tui)算，2015年，我國(guo)新增(zeng)火電(dian)(dian)裝機容量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總院預測(ce)，到2020年，火電裝機(ji)容(rong)量(liang)(liang)將達到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量(liang)(liang)約為3億kW。火電廠(chang)的(de)快速發(fa)展導(dao)致了大氣環境的(de)污染并引發(fa)了公共環境及健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與(yu)發(fa)展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤發(fa)電(dian)的(de)基數(shu)較大(da)，火電(dian)廠(chang)仍(reng)將(jiang)是(shi)大(da)氣污染(ran)物的(de)主要排放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降低(di)排放(fang)強度的(de)主要措施就是(shi)制定和實施更加嚴(yan)格的(de)排放(fang)標準。

同時濕式電(dian)除塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠污(wu)染物(wu)控制的(de)精處理技術設(she)備，其處理對(dui)象為含大(da)量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣(qi)體(ti)，并可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹(shao)4種濕式電(dian)除塵器技術，并從性能、可(ke)靠性及除塵效(xiao)果等方面進行比(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(zai)(zai)目前的濕(shi)(shi)除(chu)技術(shu)中(zhong)(zhong)，主要差別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材質的選取及清灰技術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材質的不同，主要分為不銹鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器;根(gen)據(ju)清灰技術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的形成原理)不同，分為水(shui)(shui)膜(mo)自清灰技術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清灰技術(shu)，前者為間(jian)斷噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)(zhong)的水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面自凝結(jie)實現在(zai)(zai)線清灰，后(hou)者為通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面形成水(shui)(shui)膜(mo)清灰。

3、濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器性能對比3.1、金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器20世紀(ji)90年代，為(wei)應(ying)對地(di)方環(huan)保(bao)法規(gui)提出的(de)對煙(yan)塵(chen)(chen)排放(fang)控制(zhi)的(de)要求，日本三菱(ling)公司(si)研發并建成濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國(guo)通(tong)過(guo)引(yin)進(jin)技(ji)(ji)(ji)術并優化設(she)計，已掌握其(qi)核心(xin)技(ji)(ji)(ji)術。(1)金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)(ji)(ji)術特點如(ru)下：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)，煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極均平(ping)行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布置，金屬極板采(cai)用懸掛方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極板通(tong)過(guo)懸掛梁固定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用框架(jia)式(shi)(shi)(shi)結構(gou)，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽極不易變(bian)形(xing)，極間距有(you)保證，故(gu)電(dian)場穩(wen)定性好(hao)，運(yun)行電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)的煙(yan)(yan)氣(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵器存(cun)在(zai)的(de)問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水膜(mo)對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維(wei)護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)通過(guo)水膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦水膜(mo)保護(hu)出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)(qing)灰方(fang)式(shi)采(cai)用在(zai)線單線連續噴(pen)(pen)淋工(gong)藝，需要(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)水處理系統，噴(pen)(pen)淋水經NaOH水溶液中和后(hou)循環使用，這種清(qing)(qing)灰方(fang)式(shi)對(dui)于水耗(hao)(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)(hao)、堿(jian)的(de)消耗(hao)(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發(fa)布的(de)環境監測報告顯示(shi)，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)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(ji)(ji)組(zu)、大唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用了金屬極(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(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)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點(dian)如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高、耐腐(fu)蝕等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極組件采(cai)用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現整體模塊化(hua)，有(you)(you)利于(yu)(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在沉(chen)(chen)淀極表面形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石(shi)(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)(chen)淀極壁的(de)(de)粘接，靠重力自流至下(xia)(xia)部(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在沉(chen)(chen)淀極管(guan)上部(bu)設置一(yi)層間斷(duan)噴淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行間斷(duan)沖(chong)洗(xi)時(shi)，控(kong)制系統(tong)自動停掉其(qi)中(zhong)(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行，沖(chong)洗(xi)結(jie)束后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集液(ye)(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)收集液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)問(wen)題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)流速在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除率高，提高煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)流速后，影響除塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在高溫下(xia)(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較高時(shi)對陽(yang)極板壽命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右(you)，與產品(pin)的(de)(de)質(zhi)量(liang)及制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需要(yao)整個模塊更換，將大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)(shi)(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大(da)學提出了柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥(hai)俄州(zhou)立大學(xue)共(gong)同研究(jiu)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(you)山(shan)東大學(xue)和國(guo)電環保(bao)院共同研發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)織(zhi)物用(yong)于濕(shi)式除塵器的研究(jiu)工作(zuo)，并(bing)于2012年在益(yi)陽(yang)300MW燃(ran)煤機組中完成工業化(hua)應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)(liao)顯(xian)示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良(liang)的柔性(xing)絕緣疏水纖維織物通(tong)過潤濕(shi)使其導電，可以形成(cheng)水膜，并靠(kao)重力自流(liu)向下與(yu)煙氣(qi)分離，柔性(xing)織物材(cai)料(liao)(liao)作為收塵極(ji)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)成(cheng)方(fang)形孔(kong)道(立式(shi)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道流(liu)過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器的技術特點(dian)如(ru)下：1)柔性(xing)陽有(you)(you)重量輕(qing)、防腐性(xing)能(neng)好的(de)特(te)(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水纖(xian)維本身的(de)結(jie)構特(te)(te)性(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)表面形成均勻水膜，利(li)用(yong)(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶出灰(hui)，實現自(zi)清灰(hui)，沖洗水量小。3)陽極部件(jian)可組裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利(li)于(yu)后(hou)期的(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽極不(bu)耐高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度較高(gao)時，對陽極壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒蝕，使(shi)用(yong)(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維織(zhi)物的(de)伸縮率較大(da)，陽極布的(de)張緊(jin)程度和(he)浸水后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)伸縮都會影響(xiang)實際的(de)極間距，進而影響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速(su)較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率低。性(xing)能(neng)結(jie)果表明(ming)：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)(you)限公司300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一體化有(you)(you)限公司一期600MW機組采用(yong)(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)極濕式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華(hua)能達(da)公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)具有自(zi)主知識產權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同，該(gai)結(jie)構(gou)布置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板垂直于(yu)氣流(liu)方向(xiang)，使(shi)電場力(li)(li)(li)與(yu)引風(feng)(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)在(zai)(zai)同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風(feng)(feng)力(li)(li)(li)與(yu)電場力(li)(li)(li)的(de)(de)共同作(zuo)用下，在(zai)(zai)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分(fen)布板、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系統(tong)、熱風(feng)(feng)系統(tong)和(he)供電電源(yuan)等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼材(cai)質(zhi)，具有強度(du)高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯(lv)離子和(he)硫化(hua)物(wu)的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用壽命能夠達(da)到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板的(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和(he)普(pu)通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板相比，相同體積(ji)下新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板具有的(de)(de)(de)集(ji)塵面(mian)積，相當于(yu)普通陽極(ji)板的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用旋轉電(dian)極(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)下(xia)部(bu)(bu)設立獨立的(de)(de)(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)室(shi)，由高(gao)壓噴嘴在(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)內部(bu)(bu)向外(wai)沖(chong)洗(xi)(xi)網板，清(qing)(qing)洗(xi)(xi)網板后的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)通過排水(shui)泵和排污(wu)管(guan)道(dao)送(song)入脫硫塔補(bu)水(shui)。在(zai)(zai)工程(cheng)運(yun)行中，利(li)用壓差監(jian)測，實現在(zai)(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。