屯昌縣濕式電除塵器

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(wo)國經濟的高速(su)發展，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量仍在(zai)不(bu)斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行(xing)業(ye)節(jie)能環保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增火(huo)電(dian)裝機容(rong)量約(yue)0.51億(yi)kW。根據電(dian)力(li)規(gui)劃設計總(zong)院(yuan)預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量將達到(dao)12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機(ji)容量約(yue)為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)(dian)廠的快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環境(jing)的污染并引發(fa)了公共環境(jing)及健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源，但(dan)由于我(wo)國燃煤發(fa)電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠仍(reng)將是(shi)大(da)氣污染(ran)物的主(zhu)要(yao)排放(fang)源之一，而降(jiang)低排放(fang)強度(du)的主(zhu)要(yao)措施就是(shi)制定和實(shi)施更加嚴格的排放(fang)標準。

同時(shi)濕式電除塵器作(zuo)為燃(ran)煤電廠污染物控(kong)制的精(jing)處理(li)技術設備，其(qi)處理(li)對象為含(han)大(da)量游(you)離水的飽和(he)濕煙(yan)氣，主要去除粉塵(含(han)石(shi)膏(gao))、SO3、霧(wu)滴和(he)有(you)害(hai)氣體(ti)，并(bing)可(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕式電除塵器技術，并(bing)從性能、可(ke)靠性及(ji)除塵效果等方(fang)面(mian)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(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質的(de)選(xuan)取及清灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)(ji)材質的(de)不(bu)同，主(zhu)要分(fen)為不(bu)銹鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器;根據清灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形(xing)成原理)不(bu)同，分(fen)為水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清灰(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)(ji)表面自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線清灰(hui)，后者(zhe)為通過噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應(ying)對地方環保法規提出(chu)的對煙(yan)塵(chen)排放(fang)控制的要求，日(ri)本三菱(ling)公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃(ran)煤電(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年(nian)，專(zhuan)門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目(mu)前我國通過(guo)引進技(ji)術(shu)并優化(hua)設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)下：1)大(da)多采用臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)(liu)(liu)沿(yan)水平(ping)方向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)(liu)(liu)帶出(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫(tuo)(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方向布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板采用懸掛方式(shi)(shi)，極(ji)板通過(guo)懸掛梁(liang)固定(ding)于殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框架式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種安(an)裝方式(shi)(shi)由(you)于陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距(ju)有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運(yun)(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)(tuo)硫系(xi)統出(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較高的煙氣(qi)溫(wen)度下運(yun)(yun)行。

(2)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)設計(ji)、制造、安裝(zhuang)及維護(hu)(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更換(huan)時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)板材(cai)質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)(bao)護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)(bao)護(hu)(hu)出現失效，造成(cheng)極(ji)板腐蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)在線單(dan)線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)(hao)較(jiao)大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更高(gao)。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島(dao)電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)板濕式(shi)電(dian)除塵(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)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量輕、比強度(du)(du)高、耐腐(fu)蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠成型(xing)，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)利于保證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)疏(shu)水(shui)性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁(bi)的(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下部集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管上部設(she)置一層間(jian)斷(duan)噴(pen)淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進(jin)行間(jian)斷(duan)沖(chong)洗(xi)時(shi)，控制系統自動停掉其(qi)中一個電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行，沖(chong)洗(xi)結(jie)束后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水(shui)量較(jiao)(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返(fan)回脫(tuo)硫塔內循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影響(xiang)(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)下長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)(jiao)高時(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)質量及(ji)制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損(sun)壞(huai)，需(xu)要整(zheng)個模塊更換，將(jiang)大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)和難度(du)(du)。根(gen)據各企業(ye)發(fa)布的(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石洞(dong)口300MW機組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥(hai)俄(e)州立(li)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公司和俄亥俄州立大學共同研究制作出臺實驗裝置。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，我國早由山東大學和國(guo)電(dian)環保院共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕式(shi)除(chu)塵器的研究工作，并于2012年在(zai)益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物(wu)通(tong)過(guo)潤(run)濕使其導電(dian)，可以(yi)形成水膜，并靠重(zhong)力自流向(xiang)下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織物(wu)材料(liao)作為收塵極布置成方形孔道(dao)(立(li)式布置)，煙氣沿(yan)孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵器的技術(shu)特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)有重(zhong)量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)能好(hao)的特點。2)柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維(wei)本(ben)身的結(jie)構特性(xing)，有利于(yu)(yu)表(biao)面形成均(jun)勻水膜，利用從煙氣(qi)中(zhong)收(shou)集的酸液(ye)帶(dai)出灰，實現(xian)自(zi)清灰，沖(chong)洗水量(liang)小。3)陽極部件(jian)可組裝(zhuang)拆卸(xie)，有利于(yu)(yu)后(hou)期的維(wei)護和(he)更(geng)換(huan)。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的問題如下：1)柔性(xing)陽極不耐高溫，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)，對(dui)陽極壽(shou)命有影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖維(wei)織物的伸(shen)縮率較(jiao)大，陽極布(bu)的張緊(jin)程度(du)和(he)浸水后(hou)發生(sheng)的伸(shen)縮都會影(ying)(ying)響(xiang)實際的極間距，進而影(ying)(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)場的穩定性(xing)、電(dian)壓的正常運(yun)行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高，產(chan)生(sheng)氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除率低。性(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵去(qu)除率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)益(yi)陽發電(dian)有限(xian)公司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一(yi)體化有限(xian)公司(si)一(yi)期600MW機組采用了柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)靜電(dian)除塵技術(shu)。

3.4、徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器是北京華能達公司自主研發的(de)(de)具有(you)自主知識產(chan)權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)塵技術。與上(shang)述(shu)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器結構(gou)不同，該結構(gou)布(bu)置(zhi)是將收塵陽(yang)極板(ban)(ban)垂(chui)直(zhi)于氣流方(fang)向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與引風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向在同一水平線上(shang)，粉塵顆粒在引風(feng)(feng)力(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作(zuo)用下(xia)，在新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕(bu)集。裝置(zhi)主要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)(feng)系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)與煙氣接觸部(bu)(bu)位(wei)全部(bu)(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)(fu)蝕(尤其對氯離子和硫化物的(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕)等(deng)特性，使用壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全通透(tou)的(de)(de)結構(gou)大大降低了徑流式濕式除(chu)(chu)塵器的(de)(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并且(qie)和普通的(de)(de)陽(yang)極板(ban)(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體(ti)積下(xia)新型(xing)陽(yang)極板(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面(mian)積(ji)，相當于(yu)普(pu)通陽極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系統(tong)(tong)采(cai)用旋轉電極設(she)計，在(zai)(zai)(zai)旋轉電極下部(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)(zai)(zai)旋轉電極內部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和排污管道(dao)送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)(zai)工程運行中，利用壓(ya)差(cha)監測，實現(xian)在(zai)(zai)(zai)線噴(pen)淋(lin)，無水(shui)循環系統(tong)(tong)，故(gu)耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)由于(yu)接觸煙(yan)氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)，前期成本投入(ru)較高。