吐魯番濕式電除塵器

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)入新世紀，隨著我國經濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍(reng)在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年，我國新增火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計(ji)總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約為3億kW。火電廠(chang)的快(kuai)速發展導致了大氣環(huan)境的污染并引(yin)發了公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清(qing)潔(jie)利(li)用與發(fa)展清潔(jie)能源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電(dian)的基數較(jiao)大，火電(dian)廠仍將是(shi)(shi)大氣污染物的主要(yao)排(pai)(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)(pai)放強度(du)的主要(yao)措施(shi)就是(shi)(shi)制(zhi)定和實(shi)施(shi)更加嚴格的排(pai)(pai)放標準。

同時(shi)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)作為燃煤電(dian)廠污(wu)染物控制的精處(chu)理技術設備(bei)，其處(chu)理對(dui)象(xiang)為含大量(liang)游離水的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體(ti)，并可有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)技術，并從(cong)性能、可靠性及(ji)除塵(chen)效果等(deng)方面進(jin)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)(zai)目前的(de)濕(shi)(shi)除(chu)技術(shu)中，主要(yao)(yao)差別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)板材(cai)質(zhi)的(de)選取(qu)及(ji)清(qing)(qing)灰技術(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不同，主要(yao)(yao)分(fen)為不銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰技術(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形成原理(li))不同，分(fen)為水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰技術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰技術(shu)，前者為間(jian)斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面自凝結實(shi)現(xian)在(zai)(zai)(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰，后者為通(tong)過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式電除塵器(qi)性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電極濕(shi)式電除塵器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環(huan)保法規提出(chu)的(de)對(dui)煙塵排放控制的(de)要求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式電除塵器(qi)，用于燃煤電廠的(de)煙塵治理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)燃煤電廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)。目(mu)前我國通過(guo)引(yin)進(jin)技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金屬電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)的(de)技術特(te)點(dian)如(ru)下：1)大多采(cai)用臥(wo)式(shi)布置(zhi)(zhi)，氣(qi)流沿水(shui)平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)流速較低(流速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效(xiao)控制氣(qi)流帶出粉(fen)塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)流方(fang)(fang)向(xiang)布置(zhi)(zhi)，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)掛梁(liang)固(gu)定于殼體中，電暈電極(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故(gu)電場穩定性好，運行(xing)電壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出現故(gu)障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器存(cun)在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)一般高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)(yao)形成(cheng)均勻的(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護(hu)(hu)有嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)(yao)求，更(geng)換時難度較(jiao)大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)(hu)出現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)板(ban)(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重(zhong)，甚至喪失(shi)除塵效率。3)清灰方式(shi)采用在(zai)線單線連續(xu)噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這種清灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗、電耗、堿的(de)消耗較(jiao)大(da)，對噴嘴性能要(yao)(yao)(yao)求更(geng)高。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，金(jin)屬電極(ji)濕式(shi)電除塵器粉(fen)塵去(qu)除率(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島(dao)電廠670MW機組、神(shen)華國華舟(zhou)山電廠350MW機組等都采用了(le)金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)(ban)濕式(shi)電除塵器。

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)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如(ru)(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重量輕、比強(qiang)度高、耐(nai)腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極組件采用工(gong)廠成(cheng)型，實現整體模(mo)塊(kuai)化(hua)，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集(ji)下來的(de)液滴在(zai)沉淀(dian)極表面形成(cheng)液膜，由于(yu)(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)疏(shu)水性(xing)(xing)，能有(you)效(xiao)阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對沉淀(dian)極壁的(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力自流(liu)至下部(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉積(ji)，在(zai)沉淀(dian)極管上(shang)(shang)部(bu)設置(zhi)一(yi)層間(jian)斷噴淋(lin)裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)場，當(dang)需要進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控(kong)制(zhi)系統(tong)自動(dong)停掉(diao)其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)場降壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后(hou)(hou)開(kai)啟該(gai)電(dian)(dian)場。由于(yu)(yu)耗水量較小，集(ji)液槽(cao)中的(de)收集(ji)液可返回脫硫塔(ta)內(nei)循(xun)環使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)問題如(ru)(ru)下：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣流(liu)速(su)后(hou)(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)高溫下長期使用，煙(yan)(yan)氣溫度較高時(shi)(shi)對陽極板壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)使用壽命在(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)質量及(ji)制(zhi)作產(chan)品所用的(de)樹(shu)脂等原材(cai)料性(xing)(xing)能有(you)關。3)如(ru)(ru)果(guo)出(chu)現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將(jiang)大大增加維(wei)護(hu)費用和(he)難度。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)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上(shang)(shang)海石(shi)洞(dong)口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩(liang)臺300MW機組等都(dou)采用了(le)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州立大學提出了柔性電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和(he)俄亥俄州立大(da)學共同研(yan)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，我國早由山東大學和國電環保院共(gong)同研發，開始了柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物用于濕式(shi)除塵器(qi)的研究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機(ji)組(zu)中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相(xiang)關資(zi)料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通(tong)過潤濕使其(qi)導(dao)電，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流(liu)向(xiang)下與(yu)煙氣分離，柔(rou)性(xing)織物(wu)材料(liao)作為收塵極布(bu)置成(cheng)方形(xing)孔道(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除(chu)塵器的(de)技術特點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量輕、防(fang)腐性(xing)能好(hao)的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)本(ben)身的(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利于(yu)(yu)表(biao)面(mian)形成(cheng)均勻水(shui)(shui)膜，利用(yong)從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有(you)利于(yu)(yu)后期的(de)(de)維(wei)護和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度和(he)浸(jin)水(shui)(shui)后發(fa)(fa)生的(de)(de)伸縮都(dou)會影響(xiang)實際(ji)的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)(ji)間距，進而(er)影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除率低。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵(chen)去(qu)除率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)限公(gong)司(si)一(yi)期600MW機(ji)組采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)是北京華能達公(gong)司自主(zhu)(zhu)研(yan)發的(de)具有(you)(you)自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)除塵(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)結構(gou)(gou)不(bu)(bu)同，該結構(gou)(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于(yu)氣(qi)流方(fang)向，使電(dian)場(chang)力與(yu)(yu)引(yin)風(feng)(feng)力的(de)方(fang)向在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)(feng)力與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力的(de)共(gong)同作(zuo)用下，在新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)(ban)、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱(re)風(feng)(feng)系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣(qi)接觸部位全部采用2205雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼材(cai)質，具有(you)(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯離(li)子和硫(liu)化物的(de)應力腐(fu)蝕(shi))等特性，使用壽命能夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)通孔率達到98%以上(shang)，其(qi)幾乎(hu)全通透(tou)的(de)結構(gou)(gou)大大降低了徑流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行阻力，并(bing)且和普通的(de)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)積下新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)具有(you)(you)的(de)集(ji)塵(chen)面(mian)積(ji)，相當于普通陽極(ji)板的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統(tong)采用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴(zui)在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內部(bu)向(xiang)外沖(chong)洗(xi)網(wang)板，清洗(xi)網(wang)板后的(de)污水(shui)(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)(shui)泵和排污管道送(song)入脫硫(liu)塔補水(shui)(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓(ya)差監測，實現(xian)在線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問題如下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本(ben)投入較高(gao)。