銅川濕式電除塵器

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、引言進入新(xin)(xin)世紀，隨著(zhu)我(wo)國(guo)經濟的高速發(fa)展，火電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機(ji)容(rong)量仍在不斷(duan)增長。按中(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)(dian)力行(xing)業節能環(huan)保信息》推(tui)算，2015年，我(wo)國(guo)新(xin)(xin)增火電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機(ji)容(rong)量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)(dian)力規劃(hua)設計總院(yuan)預測，到(dao)2020年，火電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為(wei)3億kW。火電廠的快速發展(zhan)導致(zhi)了大氣(qi)環境的污(wu)染(ran)并(bing)引發了公共環境及健(jian)康(kang)危機，

雖(sui)然采取(qu)一(yi)系(xi)列(lie)政策，大力推動煤炭(tan)清潔(jie)利用與(yu)發展清(qing)潔能源(yuan)，但(dan)由于我國燃煤發電(dian)的基(ji)數較(jiao)大，火(huo)電(dian)廠仍將是大氣(qi)污染(ran)物的主(zhu)要排(pai)放源(yuan)之一，而降(jiang)低排(pai)放強度(du)的主(zhu)要措施(shi)就是制定(ding)和實施(shi)更加嚴格的排(pai)放標準。

同時濕式電除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃煤電廠污染物(wu)控(kong)制的(de)精處理技(ji)術設備，其處理對象為含大量游離水的(de)飽和濕煙氣(qi)(qi)，主要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣(qi)(qi)體，并(bing)可(ke)有(you)效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕式電除(chu)塵(chen)器技(ji)術，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方(fang)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(qian)的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術中，主要差別在(zai)(zai)于(yu)陽極(ji)板材(cai)質(zhi)的(de)選取及清灰(hui)技(ji)(ji)術。根據陽極(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不同，主要分為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器;根據清灰(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)膜的(de)形成原(yuan)理)不同，分為(wei)水(shui)膜自清灰(hui)技(ji)(ji)術和水(shui)膜沖洗清灰(hui)技(ji)(ji)術，前(qian)者(zhe)(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)表面自凝結實現在(zai)(zai)線清灰(hui)，后者(zhe)(zhe)為(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)表面形成水(shui)膜清灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為應對地(di)方環保(bao)法規(gui)提出的(de)對煙塵(chen)排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器，用于燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專(zhuan)門(men)針對PM2.5提出(chu)控(kong)(kong)制要求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目前(qian)我國通過(guo)引進技術(shu)(shu)并優(you)化(hua)設計，已掌握其(qi)核心技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技術(shu)(shu)特點(dian)如下：1)大多采(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿水平方向(xiang)進出(chu)，煙氣流(liu)速(su)(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)(su)在2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控(kong)(kong)制氣流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠(jiao)脫除效率(lv)。2)陰陽極(ji)均平行于氣流(liu)方向(xiang)布置，金屬極(ji)板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方式(shi)(shi)，極(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛梁固(gu)定于殼體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在殼體(ti)中。這種安裝(zhuang)方式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系統出(chu)現故障(zhang)時(shi)，可以在較(jiao)高(gao)的(de)煙氣溫度下運行。

(2)金(jin)屬電極濕式(shi)電除塵器存在的(de)問題如(ru)下：

1)陽極板一般(ban)高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽極板的(de)設(she)計(ji)、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)要(yao)求，更換(huan)時難度較(jiao)大。2)極板材(cai)質(zhi)多采(cai)(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現(xian)失(shi)效，造成極板腐蝕嚴(yan)重，甚(shen)至(zhi)喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)采(cai)(cai)用(yong)在線單線連續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置(zhi)專門(men)的(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液(ye)中和后循環(huan)使用(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發(fa)布的(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)組、大唐黃(huang)島電(dian)廠670MW機(ji)組、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)(cai)用(yong)了金屬極板濕式(shi)電(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量輕、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)極組(zu)件(jian)采(cai)(cai)用(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整體(ti)模(mo)塊化(hua)，有(you)(you)利(li)于保(bao)證安裝精度(du)。3)除塵(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)(chen)淀極表面形成(cheng)液膜，由于玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)疏(shu)水性，能有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)和石膏對(dui)沉(chen)(chen)淀極壁(bi)的(de)(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流至下部(bu)(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)(chen)淀極管上部(bu)(bu)設置(zhi)一(yi)(yi)層(ceng)間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要進行間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停掉(diao)其中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水量較(jiao)小，集(ji)液槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液可返回脫硫塔內(nei)循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)(yan)氣流速(su)在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣溶(rong)膠脫除率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)(yan)氣流速(su)后(hou)，影(ying)響(xiang)除塵(chen)性能。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能在(zai)高(gao)溫下長期使用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極板壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產品(pin)的(de)(de)(de)質量及(ji)制作(zuo)產品(pin)所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性能有(you)(you)關。3)如果(guo)出現部(bu)(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個模(mo)塊更(geng)換(huan)，將大大增加維護費(fei)用(yong)和難(nan)度(du)。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出了柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共(gong)同研究(jiu)制作(zuo)出(chu)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)山東大(da)學和國電環(huan)保院(yuan)共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕式(shi)除(chu)塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中(zhong)完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性優良的柔性絕(jue)緣疏水纖(xian)維織物通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以(yi)形成(cheng)(cheng)水膜，并(bing)靠重力自流向下(xia)與(yu)煙(yan)氣分離，柔性織物材料作為收(shou)塵(chen)極布置(zhi)成(cheng)(cheng)方形孔道(立式布置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔性濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)柔性陽有重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖維本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)特(te)性(xing)(xing)，有利于(yu)表面(mian)形成均(jun)勻(yun)水膜(mo)，利用(yong)(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗水量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部件(jian)可組裝拆卸，有利于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時，對陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和(he)浸水后發生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較高，產生氣(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明(ming)：粉塵去(qu)除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有限(xian)公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有限(xian)公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組采用(yong)(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)是北京華(hua)能達(da)公司自(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主(zhu)(zhu)知(zhi)識產(chan)權的(de)(de)(de)除塵(chen)技(ji)術。與上述濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)結構不同，該結構布(bu)置(zhi)(zhi)是將收(shou)塵(chen)陽極板垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)(de)方向在同一水(shui)平線(xian)上，粉塵(chen)顆(ke)粒(li)在引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共同作用(yong)下，在新型陽極板上完成(cheng)捕集。裝置(zhi)(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板、陽極裝置(zhi)(zhi)、陰極裝置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如下：1)與煙(yan)氣接觸部位(wei)全(quan)部采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和硫化物的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕)等特性，使用(yong)壽命能夠達(da)到30年。2)新型陽極板的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)結構大(da)大(da)降(jiang)低了徑流(liu)式濕(shi)式除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽極板相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)積下新型陽極板具(ju)有的集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)(cai)用旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)設(she)計，在旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)下部設(she)立(li)獨(du)立(li)的清洗(xi)(xi)室，由高壓噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉電極(ji)內(nei)部向外(wai)沖洗(xi)(xi)網(wang)板，清洗(xi)(xi)網(wang)板后的污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)(shui)泵和排污(wu)(wu)管(guan)道送入脫(tuo)硫(liu)塔補(bu)水(shui)(shui)(shui)。在工(gong)程運行中，利用壓差(cha)監(jian)測，實現在線噴淋(lin)，無水(shui)(shui)(shui)循環系統，故(gu)耗(hao)水(shui)(shui)(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除(chu)塵(chen)器存在的問題如下：1)由于接(jie)觸(chu)煙氣的部件(jian)全部采(cai)(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前(qian)期成本(ben)投入較高。