五家渠濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國經濟的高速發展，火電(dian)裝機容(rong)量仍在不斷增長(chang)。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能環保信息》推算，2015年(nian)，我國新增火電(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設(she)計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致了(le)大氣環境的污染并引(yin)發了(le)公共環境及(ji)健康(kang)危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)展清潔能(neng)源(yuan)，但(dan)由(you)于我(wo)國燃煤發(fa)電的(de)基數較大，火電廠(chang)仍將是(shi)大氣污(wu)染(ran)物(wu)的(de)主(zhu)要(yao)排放(fang)源(yuan)之一，而降(jiang)低(di)排放(fang)強度的(de)主(zhu)要(yao)措施就是(shi)制(zhi)定(ding)和(he)實(shi)施更加嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的(de)精處(chu)理(li)(li)技術設備，其處(chu)理(li)(li)對象為含大量(liang)游離水的(de)飽和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放(fang)，本文介紹4種濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器技術，并從性能(neng)、可靠性及除(chu)塵效(xiao)果等(deng)方面(mian)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(qian)的(de)濕(shi)除技術(shu)(shu)中，主要差別在于陽(yang)(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)選取及(ji)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據陽(yang)(yang)極(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同，主要分(fen)為(wei)(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式電(dian)除塵器、導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器;根據清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)形成原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)(wei)(wei)水(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)(wei)(wei)間斷噴(pen)(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)汽在陽(yang)(yang)極(ji)表面(mian)自(zi)凝結(jie)實現在線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)(wei)通過噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)在陽(yang)(yang)極(ji)表面(mian)形成水(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)20世紀90年(nian)代，為應對地方環保法規(gui)提出的(de)對煙(yan)(yan)塵(chen)排放控制(zhi)的(de)要求，日本三(san)菱公司研發并建成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)，用(yong)于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙(yan)(yan)塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。目前我國通過(guo)引進技術并優化設計，已掌握其核心(xin)技術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的技術特點(dian)如下：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向進出，煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控制氣(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布置(zhi)，金屬極(ji)板采(cai)用(yong)懸掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)板通過(guo)懸掛梁固定(ding)于殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)結(jie)構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)由于陰(yin)陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫硫(liu)系統(tong)出現故障時，可(ke)以(yi)在(zai)較(jiao)高的煙氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器(qi)存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)(du)在8～10m左右(you)，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設計(ji)、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換時難度(du)(du)較大(da)(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用(yong)(yong)316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)膜保護以(yi)防(fang)腐(fu)蝕，一旦水(shui)膜保護出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除塵效率。3)清灰(hui)方(fang)式采用(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)(pen)淋工藝，需要(yao)設置(zhi)專門的(de)(de)水(shui)處理系統(tong)，噴(pen)(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)，這(zhe)種清灰(hui)方(fang)式對(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)較大(da)(da)，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求更高。根(gen)據各(ge)企業發布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示(shi)，金(jin)(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器粉塵去除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采用(yong)(yong)了金(jin)(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電(dian)(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)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點如(ru)(ru)下：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比(bi)強度高、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)工廠成型，實現(xian)整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在沉(chen)(chen)淀極表(biao)面形成液(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性，能有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)(chen)淀極壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下部(bu)集(ji)液(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在沉(chen)(chen)淀極管上部(bu)設(she)置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動(dong)停掉其中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)槽(cao)(cao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在2.5m/s左(zuo)(zuo)右時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)高，提(ti)高煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一(yi)般FRP不能在高溫下長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)對(dui)陽極板壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在10～15年左(zuo)(zuo)右，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作產(chan)品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原材料性能有(you)(you)關(guan)。3)如(ru)(ru)果出現(xian)部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換(huan)，將(jiang)(jiang)大大增加維(wei)護費用(yong)和難度。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)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(yang)河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等都(dou)采用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學提出(chu)了(le)柔(rou)性電極濕(shi)式電除塵技術(shu)的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學共同研(yan)究(jiu)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)由山東大學和國電環保院共同研發，開始(shi)了柔性絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維織物用(yong)于濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組(zu)中完成工業(ye)化應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過(guo)(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通(tong)過(guo)(guo)潤濕使其(qi)導電，可(ke)以形(xing)成水(shui)膜(mo)，并靠重力自流向下(xia)與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織物(wu)材(cai)料(liao)作為收塵極布置(zhi)成方形(xing)孔道(dao)(立式(shi)(shi)布置(zhi))，煙氣沿孔道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式(shi)(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)有(you)(you)(you)(you)重量輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)(you)(you)利(li)于表(biao)面形成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣中(zhong)收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極部件可組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)(you)(you)(you)利(li)于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極不耐高(gao)(gao)溫，煙氣溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，對(dui)陽(yang)極壽(shou)命(ming)有(you)(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)極布的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極間距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣流速較(jiao)高(gao)(gao)，產(chan)生氣流帶出(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣溶膠脫除(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)(you)限公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)(you)(you)限公司(si)一期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華能(neng)(neng)達(da)公司自主研發的(de)(de)具有(you)(you)自主知(zhi)識產權(quan)的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與上述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)(tong)，該(gai)結構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板垂直于氣流(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)與引(yin)風力(li)的(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)(tong)一水平(ping)線上，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒(li)在(zai)引(yin)風力(li)與電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用下(xia)，在(zai)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板上完成(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體(ti)、分布板、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱風系統(tong)和(he)(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全部采用2205雙(shuang)相不銹鋼材質，具有(you)(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)(he)硫化(hua)物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使(shi)用壽命能(neng)(neng)夠達(da)到30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上，其幾乎(hu)全通(tong)透的(de)(de)結構大(da)大(da)降低(di)了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且和(he)(he)普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板相比(bi)，相同(tong)(tong)體(ti)積下(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板具有(you)(you)的(de)集塵(chen)(chen)面積，相(xiang)當(dang)于普通(tong)(tong)陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)系(xi)統采(cai)用旋轉電極(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉電極(ji)(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)(qing)洗(xi)室，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋轉電極(ji)(ji)(ji)內(nei)部(bu)向(xiang)外沖洗(xi)網板，清(qing)(qing)洗(xi)網板后的(de)污水(shui)(shui)(shui)通(tong)(tong)過排水(shui)(shui)(shui)泵和(he)排污管道送入脫硫(liu)塔補水(shui)(shui)(shui)。在(zai)工程(cheng)運行(xing)中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)(hao)水(shui)(shui)(shui)、耗(hao)(hao)電量小。(2)徑流濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)問(wen)題如下(xia)：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期(qi)成本(ben)投入較高。