吳忠濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著(zhu)我(wo)國經濟的高速(su)發展，火(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業節能環(huan)保信息》推算(suan)，2015年(nian)，我(wo)國新增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃(hua)設計(ji)總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火電(dian)(dian)裝機(ji)容量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機(ji)容量約為(wei)3億kW。火電(dian)(dian)廠的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展導致了大氣環(huan)境的(de)污染并引發(fa)了公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采取一(yi)系(xi)列政(zheng)策，大力(li)推動煤炭清潔利用與(yu)發展清潔(jie)能源(yuan)，但由(you)于我國燃煤發電的基數(shu)較大(da)，火(huo)電廠(chang)仍將是大(da)氣污染物的主(zhu)(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降低排(pai)放(fang)強度的主(zhu)(zhu)要(yao)措施就是制(zhi)定和實施更加嚴格的排(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染(ran)物控制的精處理技術設(she)備，其(qi)處理對象為(wei)含大(da)量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害氣(qi)體，并可有效控制PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器技術，并從(cong)性能、可靠(kao)性及除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效果等(deng)方面進行比較。

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(mu)前的(de)濕(shi)除(chu)技術(shu)中(zhong)，主要差別(bie)在于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根據陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不同，主要分(fen)為不銹鋼(gang)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)、導(dao)電玻(bo)璃鋼(gang)電極(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電極(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器(qi);根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即水膜的(de)形(xing)成原(yuan)理)不同，分(fen)為水膜自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和水膜沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前者(zhe)(zhe)為間斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)水汽在陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實(shi)現在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)(zhe)為通過(guo)噴淋(lin)水在陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成水膜清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對地方環保(bao)法(fa)規提(ti)出的對煙塵(chen)排放(fang)控制(zhi)的要求，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我(wo)國(guo)通過(guo)(guo)引進技(ji)(ji)術(shu)并(bing)優(you)化設計，已掌握(wo)其核心技(ji)(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)(ji)術(shu)特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)流沿水平方(fang)(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣(qi)(qi)流帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰(yin)陽(yang)極均(jun)平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流方(fang)(fang)向布(bu)置，金(jin)屬極板采用(yong)懸掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極板通過(guo)(guo)懸掛梁(liang)固定于(yu)殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極采用(yong)框架式(shi)(shi)結(jie)構，通過(guo)(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)體中(zhong)。這種(zhong)安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極不(bu)易變形，極間距有保(bao)證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫(liu)系統出現故(gu)障時，可(ke)以在較(jiao)高(gao)(gao)的(de)煙氣(qi)(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極板(ban)一般(ban)高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)極板(ban)的設計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的要(yao)求，更(geng)換時難度(du)較大。2)極板(ban)材質(zhi)多采(cai)(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護以(yi)防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護出現失(shi)效，造成(cheng)極板(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚(shen)至喪失(shi)除(chu)(chu)塵效率(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)采(cai)(cai)用(yong)在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續噴(pen)淋(lin)工(gong)藝，需(xu)要(yao)設置專門的水(shui)(shui)(shui)處理(li)系(xi)統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據各企業發布的環境監測報告顯示，金(jin)屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)(cai)用(yong)了金(jin)屬極板(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(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(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、比強(qiang)度高、耐腐(fu)蝕等特性。2)收塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)件(jian)采用(yong)工廠成型(xing)，實現整體模(mo)塊化，有利于保證(zheng)安(an)裝精度。3)除(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集下來的(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有很強(qiang)的(de)疏水(shui)性，能(neng)有效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下部(bu)(bu)集液(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)(bu)設(she)置(zhi)一(yi)(yi)層間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)，控(kong)制系統自(zi)動(dong)停掉其中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行(xing)，沖洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集液(ye)槽中的(de)收集液(ye)可返回(hui)脫硫塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問(wen)題如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后，影響除(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高溫下長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有影響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右，與產品的(de)質量(liang)(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)樹脂等原材料(liao)性能(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出現部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)損壞(huai)，需要整個(ge)模(mo)塊更換，將大(da)(da)大(da)(da)增加(jia)維護費用(yong)和難(nan)度。根據(ju)各企業發布的(de)環境監(jian)測(ce)報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提出了柔性(xing)電極濕式電除塵技(ji)術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立大(da)學(xue)共同研究制(zhi)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(da)學和國電環保院(yuan)共(gong)同研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性優良的(de)柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織(zhi)物(wu)通過潤(run)濕使其導(dao)電(dian)(dian)，可以(yi)形成(cheng)(cheng)水(shui)膜，并靠重(zhong)力自(zi)流向(xiang)下與煙氣分離，柔性織(zhi)物(wu)材料作為收塵(chen)極布(bu)置成(cheng)(cheng)方(fang)形孔道(立式布(bu)置)，煙氣沿孔道流過。(1)柔性濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術(shu)特點如下：1)柔性陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于表面形成均(jun)勻(yun)水(shui)膜，利用從(cong)煙氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)部件(jian)可(ke)組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)(you)利于后期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不(bu)耐高溫(wen)(wen)，煙氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)較高時，對(dui)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能燒蝕(shi)，使用壽命(ming)6年(nian)左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距(ju)，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結果(guo)表明：粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限(xian)公司一期600MW機(ji)組(zu)采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華能達(da)公司自(zi)主(zhu)研(yan)發的(de)(de)(de)具有(you)自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。與上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構(gou)(gou)不(bu)同(tong)，該(gai)結構(gou)(gou)布置是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板垂直于氣流方向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一(yi)水平線上(shang)，粉塵(chen)顆(ke)粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作(zuo)用下(xia)，在(zai)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼(ke)體、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)(he)(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全部采用2205雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼材質(zhi)，具有(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤(you)其對氯離子和(he)(he)(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使用壽(shou)命能夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)，其幾(ji)乎(hu)全通透的(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)(he)(he)普(pu)通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板相比，相同(tong)體積下(xia)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板具有(you)的(de)集塵面(mian)積，相當于普通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系統采用旋轉(zhuan)電極設(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)電極下(xia)部設(she)立獨立的(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極內部向(xiang)外沖洗(xi)網(wang)板，清洗(xi)網(wang)板后(hou)的(de)污水(shui)通(tong)過排(pai)(pai)水(shui)泵和排(pai)(pai)污管道送(song)入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行中(zhong)，利(li)用壓(ya)差監(jian)測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電量(liang)小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于接(jie)觸煙(yan)氣的(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投入較高。