臺州濕式電除塵器

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(yin)言(yan)進(jin)入新世紀，隨著我(wo)國(guo)經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量仍在不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)。按中電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節能(neng)環保信(xin)息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增(zeng)火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設(she)計總院(yuan)預測(ce)，到2020年，火電裝機(ji)容(rong)(rong)量(liang)將達(da)到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容(rong)(rong)量(liang)約為(wei)3億kW。火電廠的快(kuai)速發展導致了大氣環(huan)(huan)境(jing)的污(wu)染并引(yin)發了公共環(huan)(huan)境(jing)及健(jian)康危機(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策(ce)，大力推動(dong)煤炭清潔利用(yong)與(yu)發展清潔能源，但(dan)由于我國燃煤(mei)發電(dian)的(de)(de)基數(shu)較大，火電(dian)廠仍將是大氣污染(ran)物的(de)(de)主要排放(fang)源之一，而降低(di)排放(fang)強度的(de)(de)主要措施就(jiu)是制定和實(shi)施更加嚴格(ge)的(de)(de)排放(fang)標準。

同時濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作為(wei)燃煤電(dian)廠(chang)污染物控(kong)制(zhi)的(de)精處理技(ji)術(shu)設備(bei)，其(qi)處理對象(xiang)為(wei)含大(da)量游離水的(de)飽和濕煙氣，主(zhu)要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害(hai)氣體，并(bing)可有(you)效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可靠(kao)性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)效果等(deng)方面進行(xing)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。在目前的(de)(de)(de)濕(shi)除技(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別在于陽極(ji)板材質的(de)(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根(gen)(gen)據(ju)陽極(ji)材質的(de)(de)(de)不同，主(zhu)要分為不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi);根(gen)(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水膜(mo)的(de)(de)(de)形成原理)不同，分為水膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷噴淋(lin)，靠(kao)煙氣中的(de)(de)(de)水汽在陽極(ji)表(biao)面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)，后(hou)者為通(tong)過噴淋(lin)水在陽極(ji)表(biao)面形成水膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金(jin)屬(shu)電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器20世紀90年代(dai)，為應(ying)對地方環保法規提出(chu)的(de)對煙塵(chen)排放控制的(de)要求，日本三菱(ling)公(gong)司研發并建成濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器，用于燃煤電廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求(qiu)，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前(qian)我(wo)國通(tong)過引(yin)進技(ji)術并(bing)優化設計，已掌握其(qi)核心(xin)技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技(ji)術特點如下：1)大多采(cai)用臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)板采(cai)用懸(xuan)(xuan)掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)過懸(xuan)(xuan)掛(gua)(gua)梁固(gu)定于殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架式(shi)結(jie)構(gou)，通(tong)過吊桿吊掛(gua)(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距(ju)有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫(liu)系統出(chu)現(xian)故(gu)障時，可以在(zai)(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水膜對陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)設計(ji)、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多采用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水膜保(bao)護以防腐(fu)蝕，一旦水膜保(bao)護出現(xian)失效(xiao)，造成極(ji)(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰(hui)(hui)方(fang)式(shi)采用(yong)(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置(zhi)專(zhuan)門(men)的(de)水處理(li)系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水經NaOH水溶液中和后(hou)循環(huan)使用(yong)(yong)，這(zhe)種(zhong)清(qing)灰(hui)(hui)方(fang)式(shi)對于(yu)水耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿的(de)消(xiao)耗較大，對噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更高。根(gen)據各(ge)企(qi)業發布(bu)的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃(huang)島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組等都(dou)采用(yong)(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼具(ju)有重量(liang)輕(qing)、比強(qiang)(qiang)度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有利于保證(zheng)安裝精(jing)度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表(biao)面形成(cheng)液(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼具(ju)有很強(qiang)(qiang)的(de)疏水(shui)(shui)性(xing)，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極壁的(de)粘接(jie)，靠(kao)重力自流至下(xia)部集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管上部設置(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷沖洗(xi)時，控(kong)制系統自動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗(hao)水(shui)(shui)量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返(fan)回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙(yan)氣流速(su)后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)(du)較高(gao)(gao)(gao)時對(dui)陽極板壽命(ming)有影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)樹(shu)脂等原材(cai)料性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果出現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整(zheng)個(ge)模塊更換(huan)，將(jiang)大大增加(jia)維(wei)護費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵技術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學共同研(yan)究(jiu)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(da)學和國電(dian)環(huan)保院共同研發，開始了(le)柔性絕(jue)緣疏水纖維織物用于(yu)濕式(shi)除塵器(qi)的研究工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃(ran)煤機(ji)組中完成工業(ye)化應用(yong)。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)(guo)相(xiang)關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維織物(wu)通過(guo)(guo)潤濕使其導電，可以形(xing)(xing)成水膜，并靠重力自流向下(xia)與(yu)煙氣分離，柔性(xing)(xing)織物(wu)材(cai)料作為收塵(chen)極(ji)布置(zhi)成方形(xing)(xing)孔道(立式(shi)布置(zhi))，煙氣沿孔道流過(guo)(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器的技(ji)術特點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)(you)(you)利(li)于表面(mian)形成均勻水膜，利(li)用從煙氣(qi)(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)(shi)現自清灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽(yang)極部(bu)件可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)(you)(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極不(bu)耐高溫，煙氣(qi)(qi)(qi)溫度較高時(shi)，對陽(yang)極壽(shou)命有(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔性(xing)纖維(wei)織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極布的(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程度和浸水后發生的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都(dou)會影響(xiang)實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)(de)極間距(ju)，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)(qi)流速較高，產(chan)生氣(qi)(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)能結(jie)果(guo)表明：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)(you)限公(gong)司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體(ti)化(hua)有(you)(you)(you)限公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用了柔性(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自主研發的(de)具有自主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與上(shang)述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該(gai)結構布(bu)置是將收塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流方向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力(li)與引(yin)風(feng)力(li)的(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置主要由(you)殼體(ti)(ti)、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其(qi)對氯離子和(he)(he)硫化物的(de)應(ying)力(li)腐蝕)等(deng)特性，使(shi)用(yong)壽命(ming)能夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其(qi)幾(ji)乎全通(tong)透的(de)結構大大降低(di)了徑(jing)(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)運(yun)行(xing)阻(zu)力(li)，并(bing)且和(he)(he)普通(tong)的(de)陽極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體(ti)(ti)積下(xia)新(xin)型(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)具有的(de)集塵面(mian)積，相(xiang)當于普通陽極板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽極系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電極設(she)(she)計(ji)，在(zai)(zai)旋(xuan)轉電極下(xia)部(bu)設(she)(she)立獨(du)立的(de)清洗(xi)(xi)室(shi)，由(you)高壓噴嘴(zui)在(zai)(zai)旋(xuan)轉電極內部(bu)向外沖洗(xi)(xi)網板(ban)(ban)，清洗(xi)(xi)網板(ban)(ban)后的(de)污(wu)水(shui)通過排水(shui)泵和排污(wu)管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工程(cheng)運行中，利(li)用(yong)壓差(cha)監(jian)測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電量(liang)小。(2)徑流濕式(shi)電除塵器存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣的(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)，前(qian)期成本投入較高。