烏蘭察布濕式電除塵器

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(sui)著我(wo)國經濟的高速發展，火電裝機容量(liang)仍(reng)在不斷增長。按中電聯(lian)《電力行(xing)業節能環(huan)保信息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增火電裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電力規(gui)劃設計(ji)總院預測，到2020年，火(huo)電裝機容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機容量(liang)約(yue)為3億kW。火(huo)電廠的快速發展(zhan)導致了大氣(qi)環境(jing)(jing)的污染并引發了公共環境(jing)(jing)及健(jian)康危(wei)機，

雖然采(cai)取(qu)一系列政策，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但(dan)由于(yu)我國燃(ran)煤發(fa)電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)主(zhu)要排放源(yuan)之一，而(er)降低排放強度的(de)主(zhu)要措(cuo)施(shi)就是(shi)制定和(he)實施(shi)更(geng)加嚴(yan)格的(de)排放標準。

同(tong)時濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)作為燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污染物控制的精(jing)處理(li)技(ji)(ji)術設備，其處理(li)對象為含(han)(han)大量游離水(shui)的飽(bao)和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含(han)(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣(qi)體，并(bing)可有(you)效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)技(ji)(ji)術，并(bing)從性(xing)(xing)能、可靠性(xing)(xing)及除塵(chen)效果(guo)等(deng)方面進(jin)行(xing)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(zai)目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不(bu)(bu)同，主(zhu)要分(fen)為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(即(ji)水膜(mo)(mo)的(de)形成原理(li))不(bu)(bu)同，分(fen)為水膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗(xi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)自凝結(jie)實(shi)現在(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通過噴淋(lin)水在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面(mian)形成水膜(mo)(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器性能對比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年代(dai)，為應對地方環保法規提(ti)出的(de)對煙塵(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(chu)塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制(zhi)要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目(mu)前(qian)我國通(tong)(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)(shu)并優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)(shu)特(te)點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)置(zhi)(zhi)，氣(qi)流沿水(shui)平方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效(xiao)控制(zhi)氣(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)均(jun)平行于(yu)氣(qi)流方(fang)向布(bu)置(zhi)(zhi)，金屬極(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)(tong)過(guo)懸掛梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框(kuang)架(jia)式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中(zhong)。這(zhe)種安裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有(you)保(bao)證(zheng)，故電(dian)(dian)(dian)場(chang)穩定性好(hao)，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現(xian)故障時，可以在(zai)較高的(de)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)下運(yun)行。

(2)金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一般(ban)高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)設計、制造、安(an)裝及維護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換(huan)時(shi)難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板材(cai)質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出(chu)現(xian)失(shi)效，造成極(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)塵效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單線連續噴淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方(fang)式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對(dui)噴嘴(zui)性能要(yao)求更高。根據各(ge)企業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)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)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比(bi)強度高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性。2)收(shou)(shou)塵(chen)極組(zu)件(jian)采用(yong)(yong)(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)(cheng)型，實(shi)現整體模(mo)塊化，有(you)利于保(bao)證(zheng)安(an)裝精(jing)度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時，收(shou)(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極表面形成(cheng)(cheng)液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有(you)很強的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)效(xiao)阻隔(ge)粉(fen)(fen)塵(chen)和(he)石膏對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防(fang)止(zhi)少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極管上部(bu)設置一(yi)(yi)層間斷噴淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間斷沖洗時，控制系統(tong)自動停掉其(qi)中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返回脫硫塔內循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)(gao)時對(dui)陽極板壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及(ji)制作(zuo)產(chan)品(pin)所(suo)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原(yuan)材(cai)料性能(neng)有(you)關(guan)。3)如果出(chu)現部(bu)分導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼損壞(huai)，需要整個(ge)模(mo)塊更換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)(yong)(yong)和(he)難度。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上海石洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙(meng)西(xi)300MW機組(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)(yong)(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提(ti)出了(le)柔(rou)性電極濕式電除塵技術(shu)的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)同研(yan)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，我國早由山東大學和(he)國電環保院共同(tong)研(yan)發，開始了柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物(wu)用于濕(shi)式除塵(chen)器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機(ji)組中完(wan)成工(gong)業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資(zi)料(liao)顯示，耐(nai)腐(fu)蝕性優良的柔性絕緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)織(zhi)物通過(guo)(guo)潤濕使其導電，可以形成水(shui)膜，并靠(kao)重力自流(liu)向下與煙氣分離，柔性織(zhi)物材料(liao)作為(wei)收塵極布(bu)置(zhi)成方形孔道(立式布(bu)置(zhi))，煙氣沿孔道流(liu)過(guo)(guo)。(1)柔性濕式電除塵器的技術特點如(ru)下：1)柔性陽(yang)有重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有利于(yu)表面形成均勻水(shui)膜，利用(yong)(yong)從(cong)煙(yan)氣中收集(ji)的(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現自(zi)清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸(xie)，有利于(yu)后期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高溫，煙(yan)氣溫度較高時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命有影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用(yong)(yong)壽命6年左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)伸(shen)縮(suo)(suo)率較大，陽(yang)極(ji)(ji)布(bu)的(de)張緊程度和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)伸(shen)縮(suo)(suo)都(dou)會影(ying)響(xiang)(xiang)實(shi)際的(de)極(ji)(ji)間距，進(jin)而影(ying)響(xiang)(xiang)到(dao)電(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣流速(su)較高，產生(sheng)氣流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有限公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化(hua)有限公司一(yi)期600MW機組(zu)采(cai)用(yong)(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北京(jing)華能(neng)(neng)達公司自(zi)主研發的具(ju)有自(zi)主知識(shi)產權的除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結構不同(tong)，該結構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直于氣流方向，使電(dian)場力(li)(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)(li)的方向在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)(li)的共同(tong)作用下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完(wan)成捕集(ji)。裝置(zhi)主要由(you)殼(ke)體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風系統和(he)供(gong)電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的技(ji)術特點如下(xia)：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)質，具(ju)有強度高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯離(li)子和(he)硫化物(wu)的應力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用壽(shou)命能(neng)(neng)夠達到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的通(tong)孔率(lv)達到98%以上(shang)，其幾(ji)乎全通(tong)透的結構大大降(jiang)低了徑(jing)流式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的運(yun)行(xing)阻(zu)力(li)(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)(de)集塵(chen)面積，相當(dang)于普(pu)通(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統采用(yong)旋轉(zhuan)電極(ji)設(she)計，在旋轉(zhuan)電極(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨立的(de)(de)(de)清(qing)洗室(shi)，由高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴在旋轉(zhuan)電極(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗網板(ban)(ban)，清(qing)洗網板(ban)(ban)后的(de)(de)(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管道送(song)入脫(tuo)硫塔補水(shui)。在工程(cheng)運行中，利用(yong)壓(ya)差(cha)監測，實(shi)現在線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電量小(xiao)。(2)徑(jing)流濕式電除塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前期成本投入較高(gao)(gao)。