西安濕式電除塵器

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(ji)，隨著我國經濟(ji)的高速(su)發展，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節能環(huan)保(bao)信息》推算，2015年，我國新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)容量約(yue)為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致(zhi)了大(da)氣環(huan)(huan)境的污染(ran)并引發了公(gong)共環(huan)(huan)境及健康(kang)危機(ji)，

雖然采取(qu)一(yi)系列政策，大力推動煤炭清潔利用(yong)與發(fa)展(zhan)清潔能源(yuan)，但由(you)于(yu)我(wo)國燃(ran)煤發(fa)電的基數較大，火電廠仍將是大氣(qi)污染物的主要排放(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)強度的主要措施就是制定和實施更加嚴格的排放(fang)標(biao)準。

同時濕式電除塵(chen)器作為燃(ran)煤電廠污染物控制(zhi)的精(jing)處理(li)技術設備，其處理(li)對象為含大量游離水的飽和濕煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體(ti)，并(bing)可(ke)(ke)有效控制(zhi)PM2.5的排放(fang)，本文(wen)介紹4種濕式電除塵(chen)器技術，并(bing)從性(xing)能、可(ke)(ke)靠性(xing)及除塵(chen)效果等方(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)(zai)(zai)(zai)目前的濕(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)技(ji)(ji)術中，主要差別(bie)在(zai)(zai)(zai)(zai)于(yu)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質(zhi)(zhi)的選取及清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)(zhi)的不同，主要分為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導(dao)電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(即水(shui)膜的形(xing)成原理)不同，分為(wei)水(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術和水(shui)膜沖洗(xi)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術，前者為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的水(shui)汽在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面(mian)(mian)自(zi)凝結實現在(zai)(zai)(zai)(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰，后(hou)者為(wei)通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面(mian)(mian)形(xing)成水(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)性(xing)能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應(ying)對(dui)地(di)方環保法規提出的對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的要求，日本三菱公司(si)研發并建成(cheng)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控制(zhi)要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通過引進技(ji)術并(bing)優化(hua)設計，已掌握(wo)其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下(xia)：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)(su)較低(流(liu)速(su)(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平行于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬極(ji)板采用懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)板通過懸掛梁(liang)固(gu)定于殼(ke)體中(zhong)(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框(kuang)架(jia)式(shi)結構，通過吊桿(gan)吊掛在(zai)殼(ke)體中(zhong)(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽(yang)極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距(ju)有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統(tong)出(chu)(chu)現(xian)故(gu)障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存(cun)在的問題(ti)如下(xia)：

1)陽極(ji)(ji)板一般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)(ji)板的(de)(de)設(she)計、制造、安(an)裝及維護(hu)有嚴(yan)(yan)格(ge)的(de)(de)要(yao)(yao)求，更換(huan)時(shi)難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板材質多采用316L，需(xu)要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)(ji)板腐蝕嚴(yan)(yan)重，甚至喪(sang)失除(chu)(chu)塵效率(lv)。3)清灰方式(shi)采用在線(xian)單(dan)線(xian)連續噴(pen)淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后(hou)循(xun)環使用，這(zhe)種(zhong)清灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更高。根據各企業發布(bu)的(de)(de)環境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神(shen)華國華舟山(shan)電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都(dou)采用了金屬(shu)極(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如(ru)下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有重量(liang)(liang)輕(qing)、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實現整體模塊化，有利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時，收集(ji)下來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)(ji)表(biao)面形成液(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)，能有效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉淀極(ji)(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流至下部集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)(ji)管(guan)上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需(xu)要進行間斷沖洗時，控制系(xi)統自動停掉其中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收集(ji)液(ye)可返回脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫下長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)時對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板壽命有影響，嚴重時可能燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)質量(liang)(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)(xing)能有關。3)如(ru)果出現部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損(sun)壞(huai)，需(xu)要整個(ge)模塊更換，將(jiang)大大增加(jia)維護(hu)費用(yong)(yong)和難度(du)。根(gen)據各企業(ye)發布(bu)的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極濕式電除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共(gong)同研究制作出(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(guo)電環保院(yuan)共同研發(fa)，開始了(le)柔(rou)性絕緣(yuan)疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通(tong)(tong)過相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性優良的(de)柔性絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物(wu)通(tong)(tong)過潤濕(shi)使其(qi)導(dao)電，可(ke)以形(xing)成水(shui)膜，并靠重力自流向下與煙氣(qi)分離，柔性織(zhi)物(wu)材料(liao)作為收塵(chen)(chen)極布置成方形(xing)孔道(立式(shi)(shi)布置)，煙氣(qi)沿(yan)孔道流過。(1)柔性濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器的(de)技術特(te)點如下：1)柔性陽(yang)有(you)(you)(you)重(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利于表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利用從(cong)煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極部(bu)件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)(you)利于后期的(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高時(shi)，對陽(yang)極壽(shou)命(ming)有(you)(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒(shao)蝕，使用壽(shou)命(ming)6年(nian)左右。2)柔性(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布(bu)的(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響實(shi)際的(de)(de)(de)極間距，進(jin)而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運(yun)行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結果(guo)表明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)限(xian)公司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)(you)限(xian)公司(si)一期600MW機(ji)組(zu)采用了柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是北(bei)京華能(neng)達公司自主(zhu)研(yan)發的(de)(de)具(ju)(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)構(gou)布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣(qi)流方向，使(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)場力與(yu)引(yin)風(feng)(feng)力的(de)(de)方向在同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)(feng)力與(yu)電(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼體、分(fen)布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風(feng)(feng)系統和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如下：1)與(yu)煙(yan)氣(qi)接觸部(bu)位全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤(you)其(qi)對氯離(li)子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)應力腐(fu)蝕)等(deng)特性(xing)，使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)能(neng)夠達到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)，其(qi)幾(ji)乎全通透的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低(di)了徑(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行(xing)阻力，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)(ju)有(you)的(de)集塵面積，相當于普通陽極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采(cai)用(yong)旋轉電極(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉電極(ji)(ji)下(xia)部設立(li)(li)獨立(li)(li)的(de)清(qing)洗(xi)(xi)室，由(you)高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉電極(ji)(ji)內部向(xiang)外(wai)沖洗(xi)(xi)網板，清(qing)洗(xi)(xi)網板后的(de)污水通過排(pai)水泵和(he)排(pai)污管道送入脫硫塔(ta)補水。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電除塵器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由(you)于接觸(chu)煙氣的(de)部件全部采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期(qi)成本投入較高。