圖木舒克濕式電除塵器

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)世紀，隨著我國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容量(liang)(liang)仍在不斷增(zeng)長(chang)。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保信息》推算，2015年，我國新(xin)增(zeng)火(huo)電(dian)裝機容量(liang)(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計(ji)總(zong)院預(yu)測，到2020年，火電裝機容量將達(da)到(dao)12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝機容量約為3億kW。火電廠的(de)(de)快速發(fa)展導致了大(da)氣環境(jing)的(de)(de)污染并引發(fa)了公共環境(jing)及(ji)健康危機，

雖然采(cai)取一系列政策，大力推(tui)動煤炭清潔(jie)利用(yong)與發(fa)展清潔能源，但由于我國(guo)燃煤(mei)發(fa)電的基數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污(wu)染物的主要排(pai)放(fang)(fang)源之(zhi)一，而降(jiang)低排(pai)放(fang)(fang)強度的主要措施就是制定和實施更加(jia)嚴格(ge)的排(pai)放(fang)(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤(mei)電廠污染物控(kong)制的精處(chu)理(li)技術設備，其處(chu)理(li)對象為含(han)(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)(shi)煙(yan)氣，主(zhu)要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)(含(han)(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器技術，并從(cong)性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)效果等方面(mian)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。在目前(qian)的濕除技術中(zhong)，主(zhu)要差別在于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材質的選(xuan)取及清(qing)灰(hui)(hui)技術。根據陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材質的不同，主(zhu)要分為不銹鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi);根據清(qing)灰(hui)(hui)技術(即(ji)水(shui)膜(mo)(mo)(mo)的形成原理(li))不同，分為水(shui)膜(mo)(mo)(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技術和水(shui)膜(mo)(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技術，前(qian)者為間斷噴淋(lin)(lin)，靠煙(yan)氣中(zhong)的水(shui)汽在陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面自(zi)凝結實(shi)現(xian)在線清(qing)灰(hui)(hui)，后者為通過(guo)噴淋(lin)(lin)水(shui)在陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面形成水(shui)膜(mo)(mo)(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器性(xing)能(neng)對(dui)(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器20世紀90年(nian)代，為應對(dui)(dui)地(di)方環保法(fa)規提出的對(dui)(dui)煙塵(chen)(chen)(chen)排放控制的要求，日本三菱(ling)公(gong)司研發并建(jian)成濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器，用于燃(ran)煤電(dian)廠的煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)(zai)(zai)燃煤(mei)電廠(chang)安(an)裝(zhuang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器。目前我國(guo)通(tong)過(guo)引進(jin)技術(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核心(xin)技術(shu)。(1)金屬電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器的技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平(ping)方(fang)(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有效(xiao)控(kong)制氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)效(xiao)率(lv)。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均(jun)平(ping)行(xing)(xing)(xing)于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電暈電極(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種(zhong)安(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于陰陽(yang)極(ji)(ji)不(bu)易變(bian)形，極(ji)(ji)間(jian)距(ju)有保證，故電場穩定性好，運(yun)行(xing)(xing)(xing)電壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在(zai)(zai)(zai)較高的煙氣(qi)溫度下(xia)運(yun)行(xing)(xing)(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在(zai)的問(wen)題如(ru)下：

1)陽極板一(yi)(yi)般高度在8～10m左右，要形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽極板的(de)(de)設(she)(she)計(ji)、制(zhi)造、安裝及維護(hu)有(you)嚴格的(de)(de)要求，更換時難度較大。2)極板材質多采用316L，需要通(tong)過水(shui)(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)出現失效，造成極板腐蝕嚴重(zhong)，甚(shen)至喪(sang)失除(chu)(chu)(chu)塵效率。3)清灰方式采用在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋工藝，需要設(she)(she)置專門(men)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液中和(he)后循環使用，這種清灰方式對(dui)于水(shui)(shui)(shui)(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)消耗較大，對(dui)噴嘴性能要求更高。根(gen)據各(ge)企業(ye)發布(bu)的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，金(jin)屬(shu)電極濕式電除(chu)(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江(jiang)嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐(tang)黃島電廠670MW機(ji)(ji)組、神華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟山電廠350MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用了(le)金(jin)屬(shu)極板濕式電除(chu)(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)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有重量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)工廠成型，實現整體模(mo)(mo)塊(kuai)化，有利于(yu)保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面形成液膜(mo)，由于(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接(jie)，靠重力(li)自流至下(xia)(xia)部集(ji)液槽(cao)(cao)。4)為防止(zhi)少(shao)量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管(guan)上(shang)(shang)部設置一層(ceng)間斷(duan)噴淋裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當(dang)需要(yao)進行間斷(duan)沖洗時(shi)(shi)(shi)(shi)，控制系統(tong)自動停掉其(qi)中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行，沖洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)液槽(cao)(cao)中(zhong)的(de)(de)收集(ji)液可返(fan)回(hui)脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)時(shi)(shi)(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)(ji)板壽(shou)命(ming)有影響，嚴重時(shi)(shi)(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制作產(chan)(chan)品(pin)所用(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)(mo)塊(kuai)更換，將大大增加(jia)維護費用(yong)和(he)難度(du)(du)。根(gen)據各企業發布(bu)的(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白(bai)楊河兩(liang)臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大(da)學提出了(le)柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共同研究制(zhi)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(xue)和國電環保院(yuan)共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物用于濕式除(chu)塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應用(yong)。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)織(zhi)物通(tong)過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以(yi)形(xing)成水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)織(zhi)物材料作為收塵極布(bu)置(zhi)成方(fang)形(xing)孔道(立(li)式布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿(yan)孔道流過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器的技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維本(ben)身的(de)(de)結構特性，有(you)利(li)于表面形成(cheng)均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)(yan)氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實現自清(qing)灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)部(bu)件可組(zu)(zu)裝拆(chai)卸，有(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)維護(hu)和更換。(2)柔(rou)性濕式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性陽極(ji)不(bu)耐高溫(wen)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高時，對陽極(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用壽命(ming)6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)性纖(xian)維織物的(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大(da)，陽極(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊程度和浸水(shui)后發生的(de)(de)伸(shen)縮都會影響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間距(ju)，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫除率低(di)。性能(neng)結果(guo)表明：粉塵去(qu)除率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎陽煤(mei)電(dian)(dian)一體化(hua)有(you)限(xian)公司一期(qi)600MW機組(zu)(zu)采用了柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是(shi)北京華能達公司(si)自主(zhu)(zhu)研發(fa)的(de)(de)(de)(de)具有自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)構(gou)布置是(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力與(yu)(yu)引風力的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)在同(tong)(tong)一(yi)水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引風力與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下(xia)，在新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)上完成捕集(ji)。裝置主(zhu)(zhu)要由(you)殼體、分布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)極裝置、陰極裝置、噴(pen)淋系統、熱風系統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣接觸部位全部采用(yong)2205雙相不(bu)(bu)銹鋼材質(zhi)，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力腐蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔(kong)率達到98%以(yi)上，其幾乎(hu)全通透的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運行阻力，并且和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)體積(ji)下(xia)新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)具有的集塵面積，相當(dang)于(yu)普通陽極板的20倍。3)陽極系(xi)統采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極設(she)(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極下部(bu)設(she)(she)立獨(du)立的清(qing)洗室，由(you)(you)高(gao)壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極內部(bu)向外沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后的污水(shui)通過(guo)排水(shui)泵和排污管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中(zhong)，利用(yong)壓差監(jian)測，實現在(zai)線(xian)噴淋，無(wu)水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：1)由(you)(you)于(yu)接觸(chu)煙氣的部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼，前期(qi)成本投入(ru)較(jiao)高(gao)。