鐵嶺濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀(ji)，隨著我(wo)國經(jing)濟的高(gao)速發(fa)展，火(huo)電裝機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中(zhong)電聯《電力(li)行(xing)業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增(zeng)火(huo)電裝機容量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電力(li)規劃(hua)設(she)計總院(yuan)預測，到(dao)2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)廠的快(kuai)速發(fa)展導(dao)致(zhi)了(le)大(da)氣(qi)環境的污染并引發(fa)了(le)公共環境及(ji)健康危機(ji)，

雖然采取一系列政(zheng)策(ce)，大力推動煤炭清潔(jie)利用(yong)與(yu)發(fa)展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤發(fa)電的基數較大，火電廠(chang)仍將是(shi)大氣污(wu)染物的主要排放(fang)(fang)源(yuan)之一(yi)，而(er)降(jiang)低排放(fang)(fang)強度的主要措施(shi)就是(shi)制定和(he)實施(shi)更加嚴格的排放(fang)(fang)標(biao)準。

同時濕式電除塵(chen)器作為燃煤(mei)電廠污染物控制(zhi)(zhi)的(de)精(jing)處理技術(shu)設備，其處理對(dui)象為含大量游離水(shui)的(de)飽和濕煙(yan)氣，主要去(qu)除粉(fen)塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體(ti)，并(bing)可有(you)效控制(zhi)(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式電除塵(chen)器技術(shu)，并(bing)從性能(neng)、可靠性及除塵(chen)效果等方面(mian)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。在目前的濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別(bie)在于陽極板(ban)材質的選取及(ji)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽極材質的不同(tong)，主(zhu)要(yao)分為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器;根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)膜的形成(cheng)原理(li))不同(tong)，分為(wei)水(shui)膜自清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)的水(shui)汽在陽極表(biao)面(mian)自凝結實現在線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)在陽極表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)膜清灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)性(xing)能對(dui)比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)20世紀90年(nian)代，為應對(dui)地方環保法(fa)規提(ti)出的對(dui)煙塵排放控制的要(yao)求，日本三菱公司研(yan)發(fa)并(bing)建成濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)。目(mu)前(qian)我國通過引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)的技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(di)(流(liu)(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平(ping)(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布(bu)置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過懸掛梁固定(ding)于(yu)殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構(gou)，通過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體(ti)中。這種安裝方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間距(ju)有保(bao)證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系(xi)統出(chu)現故(gu)障時(shi)，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)溫度(du)下(xia)運行(xing)(xing)。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般(ban)高(gao)度在(zai)8～10m左右，要形成均勻(yun)的水(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的設(she)計、制造(zao)、安裝(zhuang)及(ji)維護有嚴格的要求，更(geng)換時(shi)難(nan)度較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采用316L，需要通(tong)過水(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護出(chu)現失(shi)效(xiao)，造(zao)成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵效(xiao)率。3)清(qing)灰(hui)方式采用在(zai)線單線連續噴淋(lin)工藝，需要設(she)置專門的水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使用，這種清(qing)灰(hui)方式對于水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較(jiao)大(da)，對噴嘴(zui)性能要求更(geng)高(gao)。根(gen)據各企業發布的環(huan)境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山(shan)電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都采用了金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。

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)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有重(zhong)量輕、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用工廠成(cheng)型，實現整(zheng)(zheng)體模(mo)塊(kuai)化，有利于保證(zheng)安(an)裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)極表面(mian)形(xing)成(cheng)液(ye)膜(mo)，由(you)于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有很強(qiang)的(de)疏(shu)水(shui)性，能有效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)極壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流至(zhi)下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為防止(zhi)少(shao)量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積(ji)，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)極管上(shang)部設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)(fen)為多(duo)個電(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進(jin)行間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系統自動停掉(diao)其(qi)中(zhong)一個電(dian)(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行，沖(chong)洗結束后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水(shui)量較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可(ke)返回脫硫塔(ta)內(nei)循環使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長期(qi)使(shi)用，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命有影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)質量及制作產品所用的(de)樹(shu)脂(zhi)等原材料性能有關。3)如果(guo)出現部分(fen)(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整(zheng)(zheng)個模(mo)塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)(jiang)大(da)(da)大(da)(da)增加維護費用和難(nan)度(du)。根(gen)據各企業發布的(de)環境(jing)監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海(hai)石洞口300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)等都采用了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性電極濕式電除塵(chen)技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立(li)大學(xue)共(gong)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電(dian)環保院共同研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)用于濕式除塵器的研究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組(zu)中完(wan)成工業化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)織(zhi)物(wu)通過潤濕使(shi)其導電(dian)(dian)，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠重力自流向下(xia)(xia)與(yu)煙氣分(fen)離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物(wu)材料作(zuo)為收塵極布(bu)置(zhi)成方形(xing)孔道(dao)(立式布(bu)置(zhi))，煙氣沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)除塵器的(de)技術(shu)特點(dian)如下(xia)(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)(li)于(yu)表面形成均(jun)勻(yun)水膜，利(li)(li)用從(cong)煙(yan)(yan)氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部(bu)件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)利(li)(li)于(yu)后期的(de)(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐(nai)高溫，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用壽命6年左右(you)。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)率較(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水后發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)(yan)氣流速(su)較(jiao)高，產(chan)生氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組，國電(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)(you)限公司(si)一(yi)期600MW機組采用了柔性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器徑(jing)(jing)(jing)流濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器是北京華(hua)能達公司自主研發的具有(you)自主知(zhi)識產權的除塵(chen)技(ji)術。與上(shang)(shang)述濕式(shi)靜電(dian)除塵(chen)器結構不同，該結構布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流方向，使電(dian)場(chang)(chang)力(li)與引風力(li)的方向在(zai)同一水(shui)平線(xian)上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒(li)在(zai)引風力(li)與電(dian)場(chang)(chang)力(li)的共同作用下，在(zai)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)完(wan)成(cheng)捕集。裝置(zhi)(zhi)(zhi)主要(yao)由殼(ke)體(ti)(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)(jing)流濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如下：1)與煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采(cai)用2205雙(shuang)相不銹(xiu)鋼材質，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)(he)硫(liu)化物的應力(li)腐蝕)等特性，使用壽命能夠達到30年。2)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的通孔(kong)率達到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾(ji)乎全通透的結構大大降低了徑(jing)(jing)(jing)流式(shi)濕式(shi)除塵(chen)器的運行阻力(li)，并(bing)且和(he)(he)普通的陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比(bi)，相同體(ti)(ti)積(ji)下新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相當(dang)于普通陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采(cai)用(yong)(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)設計，在旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)下部(bu)(bu)設立(li)(li)獨立(li)(li)的(de)(de)清洗室，由高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴(zui)在旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)(de)污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵(beng)和排污管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)。在工程運行中(zhong)，利用(yong)(yong)(yong)壓(ya)差監測，實現在線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全(quan)部(bu)(bu)采(cai)用(yong)(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較(jiao)高(gao)。