五指山濕式電除塵器

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(yan)進入新世紀，隨著我(wo)(wo)國(guo)經(jing)濟的高(gao)速(su)發展，火(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業(ye)節能環保信息》推算，2015年，我(wo)(wo)國(guo)新增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規(gui)劃設計總院預(yu)測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)(ji)容(rong)量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)(ji)容(rong)量約為3億(yi)kW。火電(dian)廠(chang)的快速發(fa)展導致了大氣環(huan)境(jing)的污染并引發(fa)了公共環(huan)境(jing)及(ji)健(jian)康(kang)危(wei)機(ji)(ji)，

雖然采取(qu)一(yi)系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較大，火電廠(chang)仍(reng)將(jiang)是(shi)大氣污染物(wu)的(de)主要(yao)排放(fang)(fang)源之一(yi)，而(er)降低排放(fang)(fang)強度(du)的(de)主要(yao)措施(shi)(shi)就是(shi)制定和實施(shi)(shi)更加嚴格的(de)排放(fang)(fang)標準。

同時濕式(shi)電除塵(chen)器作為(wei)燃(ran)煤電廠污染物控(kong)制的(de)精處理技術(shu)設(she)備(bei)，其處理對象為(wei)含(han)大量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣，主要去除粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的(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(xing)能、可靠性(xing)及除塵(chen)效果等方面(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)(zai)目前的(de)濕(shi)(shi)除技(ji)術中(zhong)(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材質的(de)不同，主(zhu)要分(fen)為不銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)術(即水(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不同，分(fen)為水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)為通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面形成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性(xing)能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代，為應對地方環(huan)保法規提出的(de)對煙(yan)塵(chen)排放控制的(de)要求，日(ri)本三菱公司研發并(bing)建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提出(chu)控制(zhi)要(yao)求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前(qian)我國通過(guo)引(yin)進技術(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核(he)心(xin)技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)的技術(shu)特點如下：1)大多采(cai)用臥(wo)式(shi)(shi)布(bu)置，氣流沿(yan)水平(ping)(ping)方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣流速(su)較低(流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣流帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠(jiao)脫除效率(lv)。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平(ping)(ping)行(xing)于氣流方(fang)向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架(jia)式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)(zai)殼體中。這(zhe)種(zhong)安裝(zhuang)(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由(you)于陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場(chang)穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較高的煙(yan)氣溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)(de)水膜對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計(ji)、制造、安裝及維(wei)護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求，更換時(shi)難(nan)度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采(cai)用316L，需(xu)要(yao)通過水膜保護(hu)以防腐蝕，一旦水膜保護(hu)出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除塵效率(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用在(zai)線單(dan)線連續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)(de)水處理系統，噴淋水經NaOH水溶(rong)液中和后循環使用，這種清灰方式(shi)對于(yu)水耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)消(xiao)耗較大，對噴嘴性能(neng)要(yao)求更高。根(gen)據(ju)各企(qi)業(ye)發布的(de)(de)環境監測報(bao)告(gao)顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器粉塵去(qu)除率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等都采(cai)用了金屬極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)電(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(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技(ji)術特點如(ru)(ru)下：1)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼具有(you)(you)(you)重(zhong)(zhong)量輕、比強(qiang)度高、耐(nai)腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采用(yong)工廠(chang)成型(xing)，實現(xian)整體模(mo)塊化，有(you)(you)(you)利于(yu)(yu)(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集(ji)下來(lai)的(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極表面形成液(ye)(ye)膜，由于(yu)(yu)(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼具有(you)(you)(you)很強(qiang)的(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)粘接(jie)，靠重(zhong)(zhong)力自流至下部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極管(guan)上部(bu)設(she)置(zhi)一(yi)(yi)層間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)場，當需(xu)要(yao)進行間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)，控(kong)制(zhi)系統自動(dong)停掉其中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)場或將電(dian)場降壓運(yun)行，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)場。由于(yu)(yu)(yu)(yu)耗水量較小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)收(shou)集(ji)液(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內(nei)循(xun)環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)的(de)問題(ti)如(ru)(ru)下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流速后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)高溫(wen)下長期(qi)使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度較高時(shi)對(dui)陽極板壽(shou)命有(you)(you)(you)影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品的(de)質量及制(zhi)作產品所用(yong)的(de)樹脂(zhi)等(deng)原(yuan)材料性(xing)能(neng)有(you)(you)(you)關(guan)。3)如(ru)(ru)果出現(xian)部(bu)分導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模(mo)塊更換，將大大增加維護費用(yong)和難度。根(gen)據各(ge)企(qi)業(ye)發布的(de)環境監測(ce)報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采用(yong)了導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提出(chu)了柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)技術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(da)學共同研究(jiu)制作出(chu)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國電環(huan)保院共同研發(fa)，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕式除塵器(qi)的(de)研究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物(wu)通過潤濕(shi)使其導電，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流向下與(yu)煙(yan)氣(qi)分(fen)離，柔(rou)性(xing)(xing)織物(wu)材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成方(fang)形(xing)孔道(dao)(立(li)式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器的技術特(te)點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)有(you)重量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維本身的(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)表(biao)面形成均勻水(shui)膜(mo)，利(li)(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)酸(suan)液帶出(chu)(chu)灰，實(shi)現自(zi)清(qing)灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可組裝拆卸(xie)，有(you)利(li)(li)于(yu)后(hou)期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不(bu)耐高溫，煙氣(qi)溫度較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左(zuo)右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)伸(shen)縮率較大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度和浸水(shui)后(hou)發生的(de)伸(shen)縮都(dou)會影響(xiang)實(shi)際的(de)極(ji)(ji)間距，進(jin)而(er)影響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶出(chu)(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除率低。性(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵(chen)去除率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一體(ti)化有(you)限公(gong)司一期600MW機組采(cai)用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器是(shi)北京華能達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。與上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器結構不同(tong)(tong)(tong)，該結構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣流方向，使電(dian)場力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)方向在同(tong)(tong)(tong)一(yi)水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒(li)在引風力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)(tong)作用(yong)下(xia)，在新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部位全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和(he)硫化(hua)物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽命能夠達(da)到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通透的(de)(de)結構大(da)大(da)降(jiang)低了徑(jing)流式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)(tong)體(ti)積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有(you)的(de)集塵(chen)面積，相當于普(pu)通(tong)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統采(cai)用旋轉電極(ji)設(she)計，在旋轉電極(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗室(shi)，由高壓噴嘴(zui)在旋轉電極(ji)內部(bu)向(xiang)外沖洗網(wang)板(ban)(ban)，清洗網(wang)板(ban)(ban)后的(de)污水通(tong)過(guo)排水泵(beng)和排污管道(dao)送入(ru)脫硫(liu)塔補水。在工程運行(xing)中，利用壓差監測，實現在線噴淋，無水循環系統，故耗水、耗電量(liang)小。(2)徑流濕式電除(chu)塵(chen)器存在的(de)問(wen)題如下：1)由于接(jie)觸煙(yan)氣(qi)的(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)，前(qian)期(qi)成本投入(ru)較(jiao)高。