渭南濕式電除塵器

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(yan)進入(ru)新世紀，隨著我國經濟(ji)的高(gao)速發展，火(huo)電裝機容量(liang)仍在(zai)不(bu)斷增長。按中電聯(lian)《電力行業節(jie)能環保(bao)信息》推算，2015年，我國新增火(huo)電裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設(she)計(ji)總(zong)院預(yu)測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量將達(da)到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火電(dian)廠(chang)的(de)快速發展導致(zhi)了(le)大氣環(huan)(huan)境(jing)(jing)的(de)污染并引發了(le)公共(gong)環(huan)(huan)境(jing)(jing)及健康(kang)危機(ji)，

雖(sui)然采(cai)取一(yi)系列政(zheng)策，大力推動(dong)煤(mei)炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國(guo)燃煤發電的基數較大(da)，火電廠仍將(jiang)是大(da)氣污染物的主要排(pai)放源之一，而降(jiang)低排(pai)放強度的主要措施就是制定(ding)和(he)實施更加嚴(yan)格(ge)的排(pai)放標準。

同時濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器作為燃(ran)煤電廠污染物控制的(de)精處(chu)理技術設(she)備，其處(chu)理對象為含大(da)量游離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣體(ti)，并可有效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本(ben)文(wen)介紹(shao)4種(zhong)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器技術，并從性能、可靠性及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面進行比較。

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。在目前的(de)(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材質的(de)(de)不同，主要(yao)分(fen)為不銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器、柔性(xing)電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水膜(mo)(mo)的(de)(de)形成原(yuan)理)不同，分(fen)為水膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中的(de)(de)水汽在陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面自凝(ning)結(jie)實現在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為通過噴淋(lin)水在陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面形成水膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器20世紀90年(nian)代(dai)，為(wei)應(ying)對地方環保(bao)法規提(ti)出的對煙塵(chen)(chen)排(pai)放(fang)控制的要求，日本三菱公司研發(fa)并(bing)建成濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器，用于(yu)燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年(nian)，專(zhuan)門針對PM2.5提出控(kong)(kong)制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安(an)(an)裝濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目(mu)前我國通過(guo)(guo)引進技(ji)術并優化(hua)設計，已(yi)掌握其核(he)心(xin)技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)術特點如下：1)大(da)多(duo)采(cai)(cai)用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效控(kong)(kong)制氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板采(cai)(cai)用懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)(guo)懸掛梁(liang)固定(ding)于殼(ke)(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)(cai)用框架式(shi)結構(gou)，通過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)(ke)體(ti)中。這種(zhong)安(an)(an)裝方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)(wen)，脫硫系統出現故障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)一般高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻(yun)的水(shui)膜(mo)對陽極(ji)板(ban)的設(she)計、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴(yan)格的要(yao)(yao)求(qiu)，更換(huan)時難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)(xu)要(yao)(yao)通過(guo)水(shui)膜(mo)保護以防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護出現失效(xiao)，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪失除塵(chen)(chen)效(xiao)率。3)清灰(hui)方式采(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)(pen)淋工藝，需(xu)(xu)要(yao)(yao)設(she)置專門(men)的水(shui)處(chu)理系統(tong)，噴(pen)(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這(zhe)種(zhong)清灰(hui)方式對于水(shui)耗、電耗、堿的消耗較(jiao)大，對噴(pen)(pen)嘴性(xing)能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根據(ju)各企(qi)業發布的環境監測報告顯示，金屬(shu)電極(ji)濕式電除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃島(dao)電廠670MW機(ji)(ji)組、神(shen)華國華舟(zhou)山電廠350MW機(ji)(ji)組等都采(cai)用(yong)了金屬(shu)極(ji)板(ban)濕式電除塵(chen)(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度高、耐(nai)腐蝕(shi)等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采用(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體(ti)模塊化，有(you)(you)(you)利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運(yun)行時(shi)(shi)(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來(lai)的(de)液滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)(you)很強的(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)部集(ji)(ji)液槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管上部設置一層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需要進行間斷(duan)沖洗時(shi)(shi)(shi)，控制(zhi)系統自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓(ya)運(yun)行，沖洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)液槽中的(de)收集(ji)(ji)液可返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存(cun)在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)(you)時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)長期(qi)使用(yong)，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時(shi)(shi)(shi)對陽極板(ban)壽命(ming)有(you)(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右(you)(you)，與產品的(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作(zuo)產品所(suo)用(yong)的(de)樹(shu)脂(zhi)等原材料(liao)性(xing)能(neng)有(you)(you)(you)關(guan)。3)如(ru)果出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整(zheng)個模塊更(geng)換(huan)，將大(da)大(da)增(zeng)加維護費用(yong)和難度。根據各企業發布的(de)環境(jing)監測報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞口(kou)300MW機組、蒙西300MW機組、白楊(yang)河(he)兩(liang)臺300MW機組等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學提出了柔性電極(ji)濕式電除塵(chen)技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和俄亥(hai)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(zao)由(you)山東(dong)大學(xue)和國(guo)電環保院共同研發，開始了(le)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維織物用于濕(shi)式除塵器(qi)的研究(jiu)工(gong)作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料(liao)顯(xian)示(shi)，耐(nai)腐蝕(shi)性優良(liang)的柔性絕緣疏水(shui)纖維織物通過潤濕使其導(dao)電，可以形成水(shui)膜，并靠(kao)重力自流向下與煙氣(qi)分離，柔性織物材料(liao)作為收塵極布置成方(fang)形孔道(dao)(立式布置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔性濕式電除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔性陽有重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖維本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)特性(xing)(xing)，有利(li)于表(biao)面(mian)形成均(jun)勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)(hui)，實現自(zi)清灰(hui)(hui)，沖(chong)洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有利(li)于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐(nai)高溫，煙氣(qi)溫度較高時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右(you)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)率較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊(jin)程(cheng)度和浸水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常(chang)運行。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表(biao)明：粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國(guo)(guo)電(dian)益陽(yang)發電(dian)有限公(gong)(gong)司300MW機組，國(guo)(guo)電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有限公(gong)(gong)司一期(qi)600MW機組采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北(bei)京(jing)華(hua)能達(da)公(gong)司自(zi)主研(yan)發的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)結構不(bu)同(tong)，該(gai)結構布置是(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流方(fang)向，使電(dian)場力(li)(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用下(xia)，在(zai)新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝置主要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材(cai)質，具(ju)有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和(he)硫化(hua)物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用壽(shou)命能夠(gou)達(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通孔率(lv)達(da)到98%以上(shang)，其幾(ji)乎全(quan)通透的(de)(de)(de)結構大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低(di)了徑(jing)流式濕(shi)(shi)式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并且(qie)和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同(tong)體積(ji)下(xia)新型陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的集塵面積，相(xiang)當于普通(tong)陽極(ji)板的20倍(bei)。3)陽極(ji)系(xi)統采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)下(xia)部設(she)立獨(du)立的清洗(xi)室，由(you)高(gao)壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)內部向外沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存在(zai)的問(wen)題如下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣的部件全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入較高(gao)。