銅仁濕式電除塵器

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)言進入(ru)新世紀，隨(sui)著(zhu)我國經濟的高速發展，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)力行業節能環保信息》推算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)力規劃設計(ji)總院(yuan)預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)(ji)容量(liang)約(yue)為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速(su)發展導致了大氣環境(jing)(jing)的(de)污染并引發了公(gong)共(gong)環境(jing)(jing)及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔(jie)利用(yong)與發(fa)展清潔能源，但由于我國燃煤發(fa)電(dian)的基數較大，火電(dian)廠仍將是大氣(qi)污染物的主(zhu)要排(pai)放(fang)(fang)源之一(yi)，而(er)降低排(pai)放(fang)(fang)強度(du)的主(zhu)要措施(shi)就是制(zhi)定和實施(shi)更加嚴格的排(pai)放(fang)(fang)標準。

同(tong)時濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器作為燃(ran)煤電(dian)廠(chang)污(wu)染物控制的(de)精處(chu)理(li)技(ji)術(shu)(shu)設備，其處(chu)理(li)對象(xiang)為含(han)大量游離水的(de)飽和濕(shi)(shi)煙(yan)氣(qi)(qi)，主要去除粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣(qi)(qi)體，并可(ke)有效控制PM2.5的(de)排放，本(ben)文介紹4種濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器技(ji)術(shu)(shu)，并從性(xing)(xing)能(neng)、可(ke)靠性(xing)(xing)及除塵(chen)效果等(deng)方面進行比較。

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)目前的(de)(de)濕除(chu)(chu)技(ji)(ji)術中(zhong)(zhong)，主(zhu)要差(cha)別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)(de)不同(tong)，主(zhu)要分為不銹鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(即(ji)水(shui)膜(mo)(mo)的(de)(de)形成原理)不同(tong)，分為水(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術和(he)水(shui)膜(mo)(mo)沖(chong)洗清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術，前者為間斷噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)(zhong)的(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自(zi)凝結實現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為通過(guo)噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電極濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方環保法(fa)規(gui)提出的對(dui)煙塵排放控制的要求，日本三菱公司研發(fa)并建成濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)，用于燃煤(mei)電廠的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制(zhi)要求，在燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)。目前我國通過(guo)引進技(ji)術(shu)并優化(hua)設計，已掌(zhang)握其(qi)核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如(ru)下：1)大多采用臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方向進出(chu)(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)右(you))，能(neng)有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)(liu)方向布(bu)置，金屬極(ji)板采用懸(xuan)掛方式(shi)，極(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框架式(shi)結構，通過(guo)吊桿(gan)吊掛在殼體中(zhong)。這種(zhong)安裝方式(shi)由于陰陽(yang)極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統(tong)出(chu)(chu)現故障時，可以在較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高(gao)度在8～10m左右，要形(xing)成均勻(yun)的水(shui)膜對陽極(ji)(ji)板(ban)的設(she)計、制造(zao)、安裝及維護(hu)(hu)有嚴格(ge)的要求，更(geng)換時(shi)難度較大(da)(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用316L，需要通過水(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)以(yi)防(fang)腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)出現失(shi)效，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)(qing)灰(hui)方式采用在線單線連續噴淋工藝，需要設(she)置專門的水(shui)處(chu)理系統，噴淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使用，這種清(qing)(qing)灰(hui)方式對于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的消(xiao)耗較大(da)(da)，對噴嘴性能要求更(geng)高(gao)。根據各企業發布的環(huan)境監測報告顯示(shi)，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大(da)(da)唐(tang)黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用了金屬極(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)除塵(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼具有(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比(bi)強度高(gao)、耐腐(fu)蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現(xian)整(zheng)體模塊化(hua)，有(you)(you)(you)利(li)于(yu)保證安(an)裝精(jing)度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行(xing)時，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面(mian)形成(cheng)液膜(mo)，由(you)于(yu)玻璃(li)鋼具有(you)(you)(you)很(hen)強的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)(gao)對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)力自流(liu)(liu)至(zhi)下(xia)部集液槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上(shang)部設置一層間(jian)斷(duan)噴淋(lin)裝置，將濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需(xu)(xu)要進行(xing)間(jian)斷(duan)沖(chong)洗(xi)時，控(kong)制系統(tong)自動停掉(diao)其中一個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由(you)于(yu)耗水量(liang)(liang)較小，集液槽中的(de)(de)(de)收(shou)集液可返回脫硫塔(ta)內循環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流(liu)(liu)速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣溫度較高(gao)時對陽極(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)(you)(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右，與(yu)產品的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及制作產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂等原(yuan)材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)(you)(you)關。3)如(ru)果(guo)出現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼損壞，需(xu)(xu)要整(zheng)個(ge)(ge)模塊更換，將大大增加(jia)維護費用(yong)和難度。根(gen)據各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)(de)環境(jing)監測(ce)報告(gao)顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)(zu)、白楊河(he)兩(liang)臺300MW機組(zu)(zu)等都(dou)采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵(chen)器20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大(da)學(xue)提出了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究制作(zuo)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)山東大學(xue)和國(guo)電環保院共(gong)同研(yan)(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物用(yong)于濕式除塵器的研(yan)(yan)究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機(ji)組中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資(zi)料顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性優良的柔(rou)(rou)性絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維織物(wu)通過(guo)潤(run)濕使其導電，可以形成水(shui)膜，并(bing)靠(kao)重力自流向下與煙氣(qi)分離，柔(rou)(rou)性織物(wu)材料作為收塵極布(bu)置(zhi)成方形孔(kong)道(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕式(shi)電除塵器的技術特(te)點如下：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)，有(you)利于(yu)(yu)(yu)表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利用(yong)從煙氣中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極部件(jian)可組裝拆(chai)卸，有(you)利于(yu)(yu)(yu)后期的(de)(de)(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽極不耐高(gao)溫，煙氣溫度較高(gao)時，對(dui)陽極壽命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能燒蝕(shi)，使用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)(suo)率(lv)較大，陽極布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程度和浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)(de)極間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣流速較高(gao)，產生氣流帶出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能結果表明：粉塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低(di)于(yu)(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前(qian)，國電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有(you)限(xian)公司(si)300MW機組，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)限(xian)公司(si)一期600MW機組采用(yong)了(le)柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華能達(da)公司自(zi)(zi)主(zhu)研發(fa)的具有(you)(you)自(zi)(zi)主(zhu)知識產權的除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)(gou)不同，該結(jie)構(gou)(gou)布置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)(ban)垂(chui)直于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)的方(fang)向在同一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的共同作用(yong)下，在新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)上(shang)完成捕(bu)集。裝置主(zhu)要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極裝置、陰極裝置、噴淋(lin)系統、熱風系統和(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的技術特點如下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸(chu)部(bu)位(wei)全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)材質(zhi)，具有(you)(you)強度(du)高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤(you)其(qi)對氯離(li)子和(he)硫化物的應力(li)(li)腐蝕(shi))等(deng)(deng)特性，使用(yong)壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)的通(tong)(tong)(tong)孔率達(da)到(dao)98%以(yi)上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)(tong)(tong)透的結(jie)構(gou)(gou)大大降(jiang)低了徑流(liu)(liu)式濕式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)(tong)(tong)的陽(yang)極板(ban)(ban)相比，相同體積(ji)下新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)具有(you)(you)的(de)集塵面積，相當于普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系統(tong)采(cai)用(yong)(yong)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極下部(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極內部(bu)向(xiang)外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污水通過(guo)排(pai)水泵和排(pai)污管道送入脫硫塔補水。在(zai)工程(cheng)運行(xing)中，利用(yong)(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采(cai)用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼(gang)，前期(qi)成本投(tou)入較高(gao)。