文昌濕式電除塵器

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(guo)經濟的高速發展(zhan)，火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行(xing)業(ye)節能環保信息》推算(suan)，2015年(nian)(nian)，我國(guo)新(xin)增(zeng)火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)力規劃(hua)設計總院預測，到(dao)2020年(nian)(nian)，火(huo)電裝機(ji)容量將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機(ji)容量約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導致(zhi)了大(da)氣(qi)環境的(de)污染并引(yin)發了公共環境及(ji)健康危(wei)機(ji)，

雖然(ran)采(cai)取一(yi)系列政策，大力推(tui)動(dong)煤(mei)炭清(qing)潔(jie)利用與發展清潔能源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電的基數較大，火電廠(chang)仍將是(shi)大氣污(wu)染(ran)物(wu)的主(zhu)要排(pai)(pai)放源(yuan)之一(yi)，而(er)降低排(pai)(pai)放強度的主(zhu)要措施就是(shi)制定(ding)和(he)實施更加嚴格的排(pai)(pai)放標準(zhun)。

同時(shi)濕式(shi)電除塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物(wu)控制的(de)(de)精(jing)處(chu)理技術(shu)設備(bei)，其處(chu)理對象(xiang)為(wei)含大量游離水的(de)(de)飽(bao)和濕煙(yan)氣，主(zhu)要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可(ke)有(you)效(xiao)控制PM2.5的(de)(de)排放，本文介紹4種(zhong)濕式(shi)電除塵(chen)器技術(shu)，并從(cong)性能、可(ke)靠(kao)性及除塵(chen)效(xiao)果等(deng)方面(mian)進(jin)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)目前的(de)(de)(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于(yu)陽極(ji)(ji)板材(cai)質(zhi)的(de)(de)(de)選取及清灰技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的(de)(de)(de)不同，主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據(ju)(ju)清灰技(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)原理(li))不同，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清灰技(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗(xi)清灰技(ji)術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表面自(zi)凝(ning)結實現(xian)在(zai)線清灰，后者為(wei)(wei)通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表面形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)清灰。

3、濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對地方環(huan)保法規提出的對煙塵(chen)(chen)排放(fang)控制的要求(qiu)，日本三(san)菱(ling)公司研發并建(jian)成濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器，用于燃煤電廠(chang)的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控制要(yao)求(qiu)，在(zai)(zai)燃煤電廠安(an)裝(zhuang)濕式電除塵(chen)(chen)器。目前我國通過(guo)引進技術(shu)(shu)并優化設計，已(yi)掌握其(qi)核心技術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式電除塵(chen)(chen)器的技術(shu)(shu)特點(dian)如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式布(bu)置，氣流(liu)(liu)沿水(shui)平方向(xiang)進出，煙氣流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效控制氣流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提高(gao)(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)(tuo)除效率(lv)。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)均平行于(yu)氣流(liu)(liu)方向(xiang)布(bu)置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方式，極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)掛梁(liang)固(gu)定于(yu)殼體(ti)中，電暈電極(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體(ti)中。這(zhe)種安(an)裝(zhuang)方式由于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)不易變(bian)形(xing)，極(ji)(ji)(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故電場穩定性好，運(yun)行電壓高(gao)(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)(gao)溫，脫(tuo)(tuo)硫(liu)系統出現故障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)(gao)(gao)的煙氣溫度下(xia)運(yun)行。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一(yi)般高(gao)度在8～10m左右，要形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)設(she)計、制(zhi)造、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)有嚴格(ge)的(de)要求，更換時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)板材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪失(shi)除塵效(xiao)率。3)清(qing)(qing)灰方(fang)式(shi)(shi)采(cai)用(yong)在線單線連續噴淋工藝，需(xu)要設(she)置專(zhuan)門(men)的(de)水(shui)處理(li)系統，噴淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后(hou)循環(huan)使用(yong)，這種清(qing)(qing)灰方(fang)式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)大，對(dui)噴嘴性能要求更高(gao)。根據各(ge)企業發布的(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)粉塵去(qu)除率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華國華舟山(shan)電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)板濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(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)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度(du)(du)高、耐腐蝕等(deng)(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用工廠成型，實現(xian)整體模塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)保證(zheng)安(an)裝精(jing)度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集(ji)下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石膏(gao)對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流(liu)至下部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上部設置一層間斷噴淋裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間斷沖(chong)洗時(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問(wen)題如下：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)(yan)氣流(liu)速后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高溫下長期使用，煙(yan)(yan)氣溫度(du)(du)較(jiao)高時(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用壽命(ming)在(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產(chan)品的(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用的(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出(chu)現(xian)部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將大大增加(jia)維(wei)護費用和(he)難度(du)(du)。根據各企業(ye)發布(bu)的(de)(de)環(huan)境監測(ce)報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)(deng)都采用了(le)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學提出(chu)了柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同(tong)研究制作(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(zao)由山(shan)東大學和國電環保院共(gong)同研(yan)發，開始了柔性絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織物用于(yu)濕式除(chu)塵(chen)器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤機(ji)組中(zhong)完成工業化(hua)應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性優良的柔性絕緣疏水(shui)纖維織物通(tong)過潤濕使其導(dao)電(dian)，可(ke)以形成水(shui)膜，并(bing)靠重力自流(liu)向下(xia)與煙氣分離，柔性織物材料作為(wei)收塵極布(bu)(bu)置成方形孔道(立(li)式(shi)布(bu)(bu)置)，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔性濕式(shi)電(dian)除塵器的技術(shu)特點如下(xia)：1)柔性陽(yang)有(you)重量輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)(wei)本身(shen)的(de)(de)結(jie)構(gou)特性(xing)，有(you)利于(yu)(yu)表(biao)面形成均勻水(shui)(shui)膜，利用從(cong)煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)酸液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽極部件可(ke)組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利于(yu)(yu)后(hou)期的(de)(de)維(wei)(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時，對(dui)陽極壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽極布的(de)(de)張緊程度和浸水(shui)(shui)后(hou)發生(sheng)的(de)(de)伸縮都會(hui)影響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)(de)極間距，進(jin)而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率低(di)。性(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組(zu)，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一體(ti)化有(you)限公(gong)司一期600MW機組(zu)采(cai)用了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北(bei)京華能達公司(si)自主研(yan)發的(de)(de)(de)具有(you)自主知識產權的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流方(fang)向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)(li)(li)(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用下(xia)，在(zai)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如(ru)下(xia)：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質，具有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和(he)(he)硫(liu)化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)(te)性，使用壽命能夠(gou)達到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率(lv)達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)結(jie)構大大降低(di)了徑(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)(li)(li)，并且和(he)(he)普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系統采用旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極設計，在(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極下部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清洗(xi)(xi)室，由(you)高(gao)壓噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電極內部(bu)向外沖洗(xi)(xi)網板，清洗(xi)(xi)網板后(hou)的(de)(de)污水通過排水泵和(he)排污管(guan)道送入脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程運行中，利(li)用壓差監(jian)測，實現(xian)在(zai)(zai)線噴淋，無水循環系統，故耗水、耗電量(liang)小(xiao)。(2)徑流濕式電除(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙(yan)氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本投入較高(gao)。