濰坊濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火電裝機容(rong)量(liang)仍在不(bu)斷增(zeng)(zeng)長。按(an)中電聯《電力行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新增(zeng)(zeng)火電裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根(gen)據(ju)電力規劃設計總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝機(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)容量約為3億kW。火(huo)電廠的(de)快(kuai)速發展導(dao)致了大(da)氣環境的(de)污染(ran)并(bing)引發了公共環境及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一(yi)系列政策，大力推動煤炭清(qing)潔利(li)用與發(fa)(fa)展(zhan)清潔(jie)能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤(mei)發(fa)(fa)電(dian)的基數較大，火電(dian)廠(chang)仍將是(shi)大氣(qi)污染物的主要排放源(yuan)之一，而降低(di)排放強(qiang)度的主要措施就是(shi)制定和實施更加嚴格的排放標準(zhun)。

同(tong)時濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)作(zuo)為燃煤(mei)電(dian)廠污染(ran)物(wu)控制(zhi)的(de)(de)精處(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)術設(she)備，其處(chu)(chu)理(li)(li)對象為含(han)大量游離水的(de)(de)飽(bao)和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(含(han)石(shi)膏(gao))、SO3、霧(wu)滴(di)和有害(hai)氣(qi)體，并可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的(de)(de)排(pai)放，本文介(jie)紹4種(zhong)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)技(ji)術，并從性能、可(ke)靠(kao)性及除(chu)(chu)塵效果等方面進行比(bi)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(mu)前(qian)的(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)中(zhong)，主要(yao)差別在(zai)(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)材質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰技(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不(bu)同，主要(yao)分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)、柔(rou)性電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi);根據(ju)清(qing)灰技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)原理(li))不(bu)同，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗(xi)清(qing)灰技(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面自(zi)凝結實(shi)現在(zai)(zai)線清(qing)灰，后者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)20世紀(ji)90年(nian)代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙(yan)塵排放(fang)控(kong)制的要求，日本三菱公(gong)司研發并建(jian)成濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)廠的煙(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)(ti)出(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。目前我國通(tong)過引進(jin)技(ji)(ji)(ji)術(shu)并優(you)化(hua)設計，已(yi)掌握(wo)其核(he)心技(ji)(ji)(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)：1)大多采(cai)用臥式布置，氣(qi)(qi)流沿(yan)水平方(fang)(fang)向進(jin)出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流速較低(流速在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提(ti)(ti)高PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)(yin)陽極均平行(xing)于氣(qi)(qi)流方(fang)(fang)向布置，金屬(shu)極板采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)(fang)式，極板通(tong)過懸(xuan)掛梁固(gu)定于殼(ke)體(ti)(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極采(cai)用框架(jia)式結(jie)構(gou)，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)體(ti)(ti)中(zhong)。這種安裝方(fang)(fang)式由于陰(yin)(yin)陽極不易變(bian)形(xing)，極間(jian)距(ju)有保(bao)證(zheng)，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫(liu)系統出(chu)現故障時，可以在較高的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器存在的問題(ti)如(ru)下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻(yun)的(de)(de)水(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)設計、制(zhi)造(zao)、安(an)裝(zhuang)及維護有(you)嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換時(shi)難度較大(da)(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過(guo)水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐蝕(shi)(shi)，一旦(dan)水(shui)膜(mo)保(bao)護出(chu)現失效，造(zao)成(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕(shi)(shi)嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清(qing)灰方式采用(yong)在線(xian)單線(xian)連(lian)續噴(pen)淋工藝，需要(yao)(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循環使用(yong)，這種清(qing)灰方式對于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)(da)，對噴(pen)嘴(zui)性(xing)能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江(jiang)嘉(jia)興(xing)三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山(shan)電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)板(ban)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(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)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性。2)收塵極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)(you)(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵器運行(xing)時(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液滴(di)在(zai)沉淀極(ji)表面形成液膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)(you)效阻(zu)隔粉塵和石(shi)(shi)膏對沉淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)力(li)自(zi)流至下(xia)(xia)部集液槽(cao)。4)為防止(zhi)少量(liang)(liang)煙(yan)塵的(de)(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極(ji)管(guan)上部設置一層(ceng)間(jian)斷(duan)噴淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗時(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗水量(liang)(liang)較小，集液槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)收集液可返回脫硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵性能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右(you)，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制(zhi)作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)有(you)(you)(you)關(guan)。3)如果(guo)出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要整(zheng)個(ge)模塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加(jia)維(wei)護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃(huang)臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石(shi)(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提(ti)出了(le)柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)技術(shu)的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研(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(you)山東大學(xue)和國(guo)電環(huan)保院共(gong)同研發，開始了(le)柔性絕(jue)緣疏水纖維(wei)織(zhi)物用(yong)于濕式除塵器的研究(jiu)工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成(cheng)工業化應(ying)用。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)的柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維織物通過(guo)潤(run)濕使其導(dao)電，可(ke)以形成水(shui)膜，并靠重力自流向下(xia)與煙氣分離(li)，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織物材料(liao)作為收塵極布(bu)置成方形孔(kong)道(dao)(立(li)式布(bu)置)，煙氣沿(yan)孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電除塵器的技術(shu)特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點(dian)。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)利于表面形成均勻水(shui)(shui)膜(mo)，利用從煙(yan)(yan)氣中收集的(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極部件(jian)可組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利于后期(qi)的(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)除塵器(qi)存在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極不耐(nai)高(gao)(gao)溫，煙(yan)(yan)氣溫度較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，對陽(yang)極壽命有(you)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮率(lv)較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極布(bu)的(de)(de)張緊程度和浸(jin)水(shui)(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)極間距(ju)，進而影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)速(su)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，產(chan)生(sheng)氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)能結(jie)果表明：粉塵去(qu)除率(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益(yi)陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司(si)300MW機組(zu)(zu)，國(guo)電(dian)滎(ying)陽(yang)煤(mei)電(dian)一(yi)體化有(you)限公司(si)一(yi)期(qi)600MW機組(zu)(zu)采用了柔性(xing)(xing)電(dian)極濕式靜電(dian)除塵技術(shu)。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)是(shi)北京(jing)華能(neng)達(da)公(gong)司(si)自主研發的(de)(de)具(ju)有自主知(zhi)識產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵技術。與上述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)結構不同，該結構布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)將收塵陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)垂(chui)直于氣流方向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)與引風力(li)的(de)(de)方向在(zai)(zai)同一(yi)水平(ping)線上，粉(fen)塵顆(ke)粒在(zai)(zai)引風力(li)與電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共同作用(yong)下，在(zai)(zai)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)上完成捕集。裝置(zhi)(zhi)(zhi)主要由(you)殼(ke)體、分布(bu)板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)與煙氣接觸(chu)部位(wei)全(quan)(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯(lv)離子和硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使(shi)用(yong)壽命(ming)能(neng)夠達(da)到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以上，其幾乎全(quan)(quan)通透(tou)的(de)(de)結構大大降低了徑流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)運行(xing)阻(zu)力(li)，并且(qie)和普通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)具(ju)有的(de)集塵面積，相當于普通陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系(xi)統(tong)(tong)采(cai)(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)后(hou)的(de)污(wu)水通過(guo)排水泵(beng)和排污(wu)管(guan)道(dao)送(song)入(ru)脫硫塔補(bu)水。在(zai)工(gong)程運行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴淋(lin)，無水循環系(xi)統(tong)(tong)，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵器(qi)存在(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部件全部采(cai)(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。