通遼濕式電除塵器

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(yan)進入(ru)新世紀，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業(ye)節能環(huan)保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力規劃設(she)計總院預測，到2020年(nian)，火電(dian)(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)(rong)量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)容(rong)(rong)量約為(wei)3億kW。火電(dian)(dian)廠的快速(su)發展導(dao)致了大(da)氣環(huan)(huan)境的污染(ran)并引發了公共(gong)環(huan)(huan)境及(ji)健康危機(ji)(ji)，

雖(sui)然采(cai)取一系列政(zheng)策，大力推動煤炭清(qing)潔利用與發展清潔(jie)能源，但由于我國燃煤(mei)發電的(de)(de)基數較大，火電廠(chang)仍(reng)將是大氣污染(ran)物的(de)(de)主要(yao)排放源之(zhi)一，而降低排放強度的(de)(de)主要(yao)措施(shi)就是制定和實(shi)施(shi)更加嚴格(ge)的(de)(de)排放標準。

同(tong)時濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)(kong)制的精處(chu)理技術(shu)(shu)設(she)備，其處(chu)理對象為含大量游(you)離水的飽(bao)和濕煙氣，主要(yao)去除(chu)粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可(ke)(ke)有(you)效控(kong)(kong)制PM2.5的排放，本文介(jie)紹(shao)4種濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)技術(shu)(shu)，并從性(xing)能、可(ke)(ke)靠性(xing)及除(chu)塵效果(guo)等方面進行比較(jiao)。

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(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)中，主要差(cha)別在(zai)(zai)于陽(yang)極板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)極材質的(de)不同，主要分為不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi);根據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成(cheng)原理)不同，分為水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和(he)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖(chong)洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為間(jian)斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)(shui)汽(qi)在(zai)(zai)陽(yang)極表面自(zi)凝結實(shi)現(xian)在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者為通(tong)過噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極表面形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對比(bi)3.1、金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對地方(fang)環(huan)保法規提(ti)出的(de)對煙塵(chen)排放控制的(de)要求，日(ri)本三(san)菱公司研發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專(zhuan)門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制要(yao)求(qiu)，在燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器。目(mu)前我國(guo)通過(guo)(guo)引進技(ji)術并優(you)化設計，已(yi)掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)大多采用臥式(shi)布(bu)置，氣流(liu)沿水(shui)平方向進出(chu)，煙(yan)氣流(liu)速較低(di)(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣流(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行于(yu)氣流(liu)方向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用懸掛方式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)(guo)懸掛梁固定于(yu)殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)結構(gou)，通過(guo)(guo)吊桿吊掛在殼(ke)體(ti)中。這種安裝方式(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以在較高(gao)(gao)的(de)煙(yan)氣溫度下運行。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般高度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設(she)(she)計、制造(zao)、安裝及(ji)維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換時(shi)難度(du)較(jiao)大(da)(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過(guo)水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保(bao)護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式采用在線單線連(lian)續噴(pen)淋工(gong)藝，需要(yao)(yao)設(she)(she)置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和(he)后(hou)循(xun)環使用，這種(zhong)清灰方式對于水(shui)(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)(hao)較(jiao)大(da)(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環境(jing)監(jian)測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采用了(le)金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(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)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有重量(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊化，有利(li)于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)(yun)行時(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有很強的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重力自(zi)(zi)流至下(xia)部(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管(guan)上部(bu)設(she)置(zhi)一層間斷噴淋(lin)裝置(zhi)，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當(dang)需(xu)要進(jin)行間斷沖洗時(shi)，控制系統自(zi)(zi)動停掉(diao)其中一個電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運(yun)(yun)行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)收集液(ye)可返回脫(tuo)硫塔(ta)內循環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣流速(su)后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)，煙氣溫度較高(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原(yuan)材料(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出現部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損(sun)壞，需(xu)要整個模塊更(geng)換，將(jiang)(jiang)大大增加維(wei)護費用(yong)和(he)難(nan)度。根據(ju)各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞(dong)口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)組等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世紀(ji)90年代末(mo)，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔(rou)性電極濕式電除(chu)塵技術的(de)概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共同(tong)研究制作(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(zao)由山(shan)東大學(xue)和國電環(huan)保院共(gong)同(tong)研(yan)發(fa)，開始了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維(wei)織(zhi)物用于濕(shi)式除塵器(qi)的研(yan)究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優(you)良的(de)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)(shui)纖維織物通過潤濕使(shi)其(qi)導電(dian)，可以(yi)形成水(shui)(shui)膜(mo)，并靠(kao)重(zhong)力自(zi)流向下(xia)與煙氣(qi)分(fen)離，柔(rou)性(xing)(xing)織物材料作為(wei)收塵極布置成方(fang)形孔(kong)道(立式布置)，煙氣(qi)沿孔(kong)道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)除塵器(qi)的(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重(zhong)(zhong)量輕(qing)、防腐(fu)性(xing)(xing)能好(hao)的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖(xian)維本(ben)身的(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利于表(biao)面(mian)形成均勻水(shui)(shui)膜，利用(yong)從(cong)煙氣中收集的(de)酸(suan)液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)利于后期的(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵器存(cun)在的(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣溫度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)，對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響，嚴(yan)重(zhong)(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織(zhi)物(wu)的(de)伸(shen)縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)張緊程度和(he)浸水(shui)(shui)后發生的(de)伸(shen)縮都會影響實際的(de)極(ji)(ji)(ji)間距(ju)，進而影響到電場的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電壓的(de)正(zheng)常運行。3)煙氣流(liu)速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，國電益陽(yang)(yang)發電有(you)(you)限公司(si)300MW機組，國電滎陽(yang)(yang)煤電一(yi)體化有(you)(you)限公司(si)一(yi)期600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式靜電除(chu)(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是(shi)北京華能(neng)(neng)達公(gong)司自(zi)主研(yan)發的(de)具有自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結構(gou)不同，該結構(gou)布(bu)置是(shi)將(jiang)收(shou)塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流方(fang)向(xiang)，使(shi)(shi)電(dian)場力(li)(li)(li)與引(yin)(yin)風(feng)力(li)(li)(li)的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)(zai)同一水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)(zai)引(yin)(yin)風(feng)力(li)(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)(li)的(de)共同作用下，在(zai)(zai)新型陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成捕(bu)集(ji)。裝置主要(yao)由殼體、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系統、熱風(feng)系統和供(gong)電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特點如下：1)與煙氣(qi)接觸(chu)部位(wei)全部采用2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對(dui)氯離子(zi)和硫化物(wu)的(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使(shi)(shi)用壽命能(neng)(neng)夠(gou)達到(dao)30年。2)新型陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)通(tong)孔(kong)率達到(dao)98%以上，其幾(ji)乎全通(tong)透的(de)結構(gou)大大降低了(le)徑(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)運(yun)行阻力(li)(li)(li)，并且和普通(tong)的(de)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下新型陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有的集(ji)塵面積，相當于普通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系統(tong)(tong)采用(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)設計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)下(xia)部(bu)(bu)設立獨立的清(qing)洗室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗網板，清(qing)洗網板后的污(wu)水(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)泵和排(pai)污(wu)管道(dao)送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)(yong)壓差監測(ce)，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)循環(huan)系統(tong)(tong)，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流(liu)濕式電除(chu)塵器(qi)存在(zai)(zai)的問題如下(xia)：1)由于接觸煙(yan)氣(qi)的部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前(qian)期成(cheng)本(ben)投入較高。