萬寧濕式電除塵器

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(sui)著我國經(jing)濟的高速發展，火電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)容(rong)量仍在(zai)不斷增(zeng)長。按中(zhong)電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力(li)行(xing)業(ye)節能環保信息(xi)》推(tui)算(suan)，2015年(nian)，我國新(xin)增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力(li)規(gui)劃設計總院預測，到(dao)2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發(fa)展導致了大氣(qi)環境的(de)污染(ran)并引發(fa)了公共(gong)環境及(ji)健(jian)康危機，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤(mei)炭(tan)清潔利用與發展(zhan)清潔(jie)能源(yuan)，但由于我國燃煤發電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)(shi)大(da)氣污染(ran)物(wu)的主(zhu)要排放(fang)源(yuan)之一，而降低(di)排放(fang)強度的主(zhu)要措(cuo)施就(jiu)是(shi)(shi)制定和實施更加嚴格的排放(fang)標準(zhun)。

同時濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)作為燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污(wu)染物(wu)控制(zhi)(zhi)的(de)精處理技術設備(bei)，其處理對象為含(han)大量游離水的(de)飽(bao)和濕煙氣，主要去(qu)除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴(di)和有(you)害氣體，并可有(you)效(xiao)控制(zhi)(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)技術，并從性能、可靠性及除塵效(xiao)果(guo)等(deng)方面(mian)進行比(bi)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)(zai)目前的(de)(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要(yao)差別在(zai)(zai)于陽(yang)極板材質的(de)(de)選取及清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據陽(yang)極材質的(de)(de)不同，主要(yao)分為(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性(xing)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水膜(mo)的(de)(de)形成原(yuan)理)不同，分為(wei)(wei)水膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者為(wei)(wei)間(jian)斷(duan)噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中的(de)(de)水汽(qi)在(zai)(zai)陽(yang)極表(biao)面(mian)自(zi)凝(ning)結(jie)實現(xian)在(zai)(zai)線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)通過(guo)噴(pen)淋(lin)水在(zai)(zai)陽(yang)極表(biao)面(mian)形成水膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器20世紀90年代，為應對地方環保法規提出的(de)對煙(yan)塵排放控制(zhi)的(de)要(yao)求(qiu)，日本三菱公司(si)研(yan)發并建(jian)成(cheng)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)。目前(qian)我國(guo)通(tong)(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)的技(ji)術(shu)特點如下：1)大(da)多采用臥式布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平方向(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行(xing)(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)板通(tong)(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架(jia)式結構，通(tong)(tong)過(guo)吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛(gua)在殼體中(zhong)。這種(zhong)安(an)裝(zhuang)方式由于陰陽(yang)極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)(yun)行(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系統出(chu)現故障時，可以(yi)在較(jiao)高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下運(yun)(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻(yun)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴格的(de)(de)(de)要(yao)求，更(geng)換時難度(du)較大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜保護以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護出現失效，造成極(ji)板(ban)(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除塵效率(lv)。3)清(qing)灰方式采用在(zai)線單線連(lian)續噴淋(lin)工藝，需要(yao)設(she)(she)置專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)處(chu)理系統(tong)，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使(shi)用，這種(zhong)清(qing)灰方式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對噴嘴(zui)性能要(yao)求更(geng)高。根(gen)據各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵器粉塵去除率(lv)(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都采用了金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)(ban)濕式電(dian)(dian)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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具有重量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采用(yong)(yong)(yong)工(gong)廠成型(xing)，實(shi)現整體模塊化(hua)，有利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收集下(xia)(xia)來(lai)的(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形(xing)成液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)具有很強的(de)疏水性，能有效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠(kao)重力自流至下(xia)(xia)部(bu)(bu)集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上部(bu)(bu)設置一(yi)(yi)層間斷噴淋(lin)裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進(jin)行(xing)間斷沖洗時(shi)，控(kong)制(zhi)系統自動停掉(diao)其中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量(liang)(liang)較小，集液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)收集液(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔(ta)內(nei)循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙氣流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣流速后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不(bu)能在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣溫度較高(gao)時(shi)對陽(yang)極(ji)(ji)板壽(shou)命(ming)有影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年(nian)左右，與產(chan)品的(de)質(zhi)量(liang)(liang)及(ji)制(zhi)作產(chan)品所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性能有關。3)如果出(chu)現部(bu)(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞，需要整個模塊更換(huan)，將(jiang)大大增(zeng)加維(wei)護費用(yong)(yong)(yong)和難度。根據各企業發布的(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立(li)大學提出了柔(rou)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(da)學(xue)共(gong)同研究(jiu)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(he)國電(dian)環保院(yuan)共(gong)同研(yan)發，開(kai)始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕(shi)式除塵(chen)器的(de)研(yan)究工作(zuo)，并于(yu)2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中完成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯(xian)示(shi)，耐(nai)腐蝕性優良的柔(rou)性絕(jue)緣(yuan)疏水纖維織(zhi)(zhi)物通過潤濕使其導電，可以形成水膜，并靠(kao)重(zhong)力自流(liu)向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔(rou)性織(zhi)(zhi)物材料(liao)作為收塵(chen)極布(bu)(bu)置成方形孔道(立式布(bu)(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性濕式電除(chu)塵(chen)器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)(you)(you)重量(liang)輕、防腐性能好的(de)(de)(de)特(te)(te)點。2)柔(rou)性絕緣疏水纖(xian)維(wei)本身(shen)的(de)(de)(de)結構特(te)(te)性，有(you)(you)(you)利于(yu)表面形成均(jun)勻(yun)水膜，利用從煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)收集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖洗(xi)水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)(you)利于(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)性濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性陽(yang)極(ji)不耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)(gao)(gao)時(shi)，對(dui)陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)性纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸(jin)水后(hou)發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會(hui)影(ying)響實(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進(jin)而(er)影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)，產生氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除率低。性能結果(guo)表明(ming)：粉塵(chen)(chen)去除率(含(han)(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)一(yi)期600MW機組采用了柔(rou)性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)是北京華能達公司自(zi)主研發的(de)(de)具有(you)自(zi)主知識產權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵技術。與(yu)上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)結構不同(tong)，該(gai)結構布置是將收(shou)塵陽極(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流方向，使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力與(yu)引風(feng)力的(de)(de)方向在(zai)(zai)同(tong)一水平(ping)線上，粉塵顆粒在(zai)(zai)引風(feng)力與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)上完成捕(bu)集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼材(cai)質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和硫化物的(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕)等特性(xing)，使用(yong)壽命能夠達到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結構大大降(jiang)低(di)了(le)徑(jing)(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)運行阻力，并且和普通(tong)的(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下(xia)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普(pu)通(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采用旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)下(xia)(xia)部設立獨立的(de)(de)清洗室(shi)，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)內部向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵(beng)和排污(wu)管道送入(ru)脫(tuo)硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓差(cha)監(jian)測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑(jing)流濕(shi)式電除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)由于接觸煙(yan)氣(qi)的(de)(de)部件(jian)全部采用2205雙相不(bu)銹鋼，前期(qi)成本投入(ru)較高。