文山濕式電除塵器

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(shi)紀，隨(sui)著我國經濟的高速發展，火電裝(zhuang)機容(rong)(rong)量仍(reng)在不斷增長。按中電聯《電力(li)行(xing)業節能(neng)環保信(xin)息》推(tui)算，2015年，我國新(xin)增火電裝(zhuang)機容(rong)(rong)量約0.51億kW。根據(ju)電力(li)規劃(hua)設計總院預(yu)測，到(dao)2020年，火(huo)電裝(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)電廠的(de)快速發展導致了大氣環(huan)境的(de)污染并引(yin)發了公(gong)共環(huan)境及健康危機，

雖然(ran)采取一系列政策，大(da)力推(tui)動煤(mei)炭清潔(jie)利用與發(fa)展(zhan)清潔(jie)能(neng)源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電的基數較大，火電廠仍將是大氣污染物(wu)的主要排(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低排(pai)放(fang)強度的主要措施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格的排(pai)放(fang)標準。

同(tong)時濕式電(dian)除(chu)塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污(wu)染物(wu)控制的(de)精處理技術(shu)設備，其處理對(dui)象(xiang)為含大量游(you)離水的(de)飽(bao)和(he)濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式電(dian)除(chu)塵器技術(shu)，并從(cong)性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及(ji)除(chu)塵效果(guo)等方(fang)面進行比(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)目(mu)前的濕除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主要(yao)差(cha)別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材(cai)質的選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材(cai)質的不同，主要(yao)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器;根據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)膜的形成原理)不同，分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)水(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)(wei)間(jian)斷噴(pen)淋(lin)，靠(kao)煙(yan)氣中的水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自(zi)凝結(jie)實(shi)現(xian)在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成水(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器20世紀90年代，為應對地方(fang)環保法規(gui)提出的對煙塵排放控制的要求(qiu)，日本三菱公(gong)司研發并(bing)建成濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵治理(li)。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出控(kong)制要求，在燃煤(mei)電廠安裝濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器(qi)。目前我國通過引進技術(shu)并(bing)優化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器(qi)的(de)技術(shu)特點如(ru)下：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平方(fang)向進出，煙氣流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控(kong)制氣流(liu)(liu)帶出粉(fen)塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向布置(zhi)，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過懸掛梁固定于(yu)殼體中，電暈(yun)電極(ji)(ji)采(cai)用框架式(shi)(shi)結(jie)構，通過吊桿(gan)吊掛在殼體中。這(zhe)種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故電場穩(wen)定性好，運行電壓高(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)，脫硫(liu)系統(tong)出現故障時(shi)，可以在較高(gao)(gao)的(de)煙氣溫(wen)度下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器存在的問題(ti)如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高度在(zai)8～10m左右，要形(xing)成(cheng)均勻的水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的設(she)(she)計(ji)、制造、安裝及維護有嚴格(ge)的要求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連(lian)續噴淋工藝，需要設(she)(she)置(zhi)專門的水(shui)(shui)處理系(xi)統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后(hou)循環使用(yong)(yong)，這種清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)(dui)于(yu)(yu)水(shui)(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿的消耗(hao)(hao)較大，對(dui)(dui)噴嘴性能(neng)要求更高。根據各企業(ye)發布的環境監測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三(san)期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量輕、比強度(du)高、耐腐蝕(shi)等(deng)(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊化，有(you)利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收集下(xia)(xia)來的液滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很(hen)強的疏水(shui)性，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的粘接，靠重(zhong)力自流至(zhi)下(xia)(xia)部集液槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)的沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設置一層間(jian)斷(duan)噴淋(lin)裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗(xi)時(shi)，控制系(xi)統(tong)自動停掉(diao)其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水(shui)量較小，集液槽(cao)中(zhong)的收集液可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速(su)后，影響(xiang)(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高溫下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)較高時(shi)對陽(yang)極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的使用(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年左右，與產品的質量及(ji)制作產品所用(yong)的樹脂等(deng)(deng)原材料性能(neng)有(you)關(guan)。3)如果出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模塊更換(huan)，將大大增加維護費用(yong)和難度(du)。根據各企(qi)業發布的環境監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)(deng)都(dou)采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀90年(nian)代(dai)末，俄亥俄州(zhou)立大學(xue)提出了柔性電極濕式電除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)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)由山東大(da)學和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖(xian)維織物用于濕式除(chu)塵器(qi)的研(yan)究工作，并(bing)于2012年(nian)在益陽300MW燃煤(mei)機(ji)組中(zhong)完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖維織物通過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形成水(shui)膜，并靠重力(li)自(zi)流向下與煙氣(qi)(qi)分離，柔(rou)性(xing)織物材料作(zuo)為收塵(chen)極布(bu)置(zhi)成方形孔道(立式布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)(qi)沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電除塵(chen)器的(de)技術特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)陽有重(zhong)量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)，有利(li)于(yu)表(biao)面形成均勻水膜，利(li)用(yong)從煙氣中(zhong)收(shou)集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件(jian)可組裝(zhuang)拆卸，有利(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高溫(wen)，煙氣溫(wen)度較高時(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕(shi)，使用(yong)壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和浸(jin)水后(hou)發生的(de)(de)(de)伸縮都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進(jin)而影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙氣流速較高，產生氣流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)率(lv)低。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)有限(xian)公司300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體(ti)化(hua)有限(xian)公司一(yi)期600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京華能(neng)達(da)公司(si)自主研(yan)發(fa)的(de)(de)具有自主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與上(shang)述濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)(gou)不(bu)同(tong)，該結(jie)構(gou)(gou)布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于(yu)氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)與引(yin)風力(li)(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一水(shui)平線(xian)上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作用下，在新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如(ru)下：1)與煙氣接觸部位全(quan)(quan)部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼材質，具有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其對氯離子和(he)硫(liu)化(hua)物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等特性，使用壽(shou)命能(neng)夠達(da)到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔(kong)率達(da)到98%以上(shang)，其幾乎全(quan)(quan)通透的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積(ji)下新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的集塵面積，相當于普通陽極(ji)(ji)板(ban)的20倍。3)陽極(ji)(ji)系統(tong)采用旋(xuan)轉電極(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立獨(du)立的清洗室，由高(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉電極(ji)(ji)內部(bu)向外(wai)沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補(bu)水(shui)(shui)。在(zai)工(gong)程(cheng)運行中(zhong)，利用壓(ya)差(cha)監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系統(tong)，故(gu)耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除(chu)塵器存在(zai)的問題如下(xia)：1)由于接(jie)觸煙(yan)氣的部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投入較高(gao)。