香港濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容量仍(reng)在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保信息》推算，2015年，我國新增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝機容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為3億kW。火電廠的(de)快(kuai)速發展(zhan)導(dao)致了大氣環境的(de)污染并引發了公共環境及健康危(wei)機，

雖(sui)然采取一(yi)系列政策(ce)，大力推動(dong)煤炭清潔利(li)用與發展清(qing)潔(jie)能源，但由于我(wo)國燃煤發電的基數較大，火(huo)電廠仍將是大氣污染物的主要排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的主要措(cuo)施就是制定和實施更加嚴格(ge)的排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電除塵(chen)器作為燃煤電廠污染(ran)物控制(zhi)的(de)精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象為含大量游離(li)水的(de)飽和(he)濕(shi)煙(yan)氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害(hai)氣(qi)體，并可(ke)有(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排放(fang)，本文介紹4種(zhong)濕(shi)式電除塵(chen)器技(ji)術(shu)，并從性能、可(ke)靠性及除塵(chen)效果等方面(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(zai)(zai)目前的(de)(de)濕除技術中，主(zhu)要(yao)差(cha)別在(zai)(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及(ji)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術。根(gen)據陽(yang)極(ji)材(cai)質的(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi);根(gen)據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形成原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技術，前者(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現(xian)在(zai)(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)形成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)20世(shi)紀90年代(dai)，為應(ying)對地方環保法規提出的對煙(yan)塵排放控制的要求，日本三菱公司研(yan)發并建成濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控制(zhi)要求(qiu)，在燃煤(mei)電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器。目前我國通過引進技術(shu)并優化(hua)設(she)計(ji)，已掌握(wo)其(qi)核(he)心(xin)技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器的技術(shu)特點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥(wo)式(shi)布置，氣流沿水(shui)平方(fang)向(xiang)(xiang)進出(chu)(chu)，煙氣流速較低(流速在2.5m/s左右(you))，能有(you)效(xiao)控制(zhi)氣流帶出(chu)(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)均平行(xing)于氣流方(fang)向(xiang)(xiang)布置，金屬(shu)極(ji)板采(cai)用懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)板通過懸掛梁固定(ding)(ding)于殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架式(shi)結構，通過吊桿(gan)吊掛在殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于陰陽(yang)極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有(you)保證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出(chu)(chu)現故障(zhang)時(shi)，可以在較高的煙氣溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板一般高(gao)度在8～10m左右(you)，要形成均勻的(de)(de)(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽極(ji)板的(de)(de)(de)設計、制(zhi)造(zao)、安裝(zhuang)及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)(de)(de)要求，更換時難度較大(da)。2)極(ji)板材質多采用316L，需要通過水(shui)膜保(bao)護(hu)以防(fang)腐(fu)(fu)蝕，一旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效，造(zao)成極(ji)板腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪(sang)失除(chu)(chu)塵效率(lv)(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)采用在線單(dan)線連續噴淋(lin)工(gong)藝，需要設置專門的(de)(de)(de)水(shui)處(chu)理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和(he)后循(xun)環(huan)使用，這種清灰(hui)方式(shi)對(dui)(dui)于(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對(dui)(dui)噴嘴性能要求更高(gao)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉(jia)興三期2×1000MW機組(zu)(zu)、大(da)唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)(zu)、神(shen)華國華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)(zu)等都采用了金屬(shu)極(ji)板濕式(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)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具(ju)有重量輕、比強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特(te)性。2)收(shou)塵極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實(shi)現整體模塊(kuai)化，有利(li)于(yu)保證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)塵器運行時(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)液滴(di)(di)在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液膜(mo)，由(you)于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)具(ju)有很(hen)強的(de)(de)疏水性，能有效(xiao)阻隔粉塵和石膏對(dui)沉淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重力自流至下(xia)部(bu)集液槽(cao)。4)為防止(zhi)少量煙(yan)塵的(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一層間斷(duan)(duan)噴淋裝置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器分(fen)為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要(yao)進行間斷(duan)(duan)沖洗時(shi)，控(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)自動(dong)停掉其中(zhong)一個(ge)(ge)電(dian)(dian)場(chang)(chang)或(huo)將電(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓(ya)運行，沖洗結(jie)束后開啟(qi)該電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由(you)于(yu)耗水量較小(xiao)，集液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收(shou)集液可返回脫硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)(qi)流速后，影(ying)響(xiang)除(chu)塵性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽(shou)(shou)命有影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)(shou)命在(zai)(zai)10～15年左右，與(yu)產品的(de)(de)質量及制(zhi)(zhi)作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性能有關。3)如果出現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將大大增加維(wei)護費(fei)用(yong)(yong)和難(nan)度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)(di)含量：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世(shi)紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提出(chu)了(le)柔性(xing)電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大(da)學共同研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(zao)由(you)山(shan)東大學和國電(dian)環保院共同(tong)研發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的研究工作(zuo)，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維織(zhi)物通過潤濕使其導(dao)電，可以形成水(shui)膜，并靠重力自流(liu)向下(xia)與(yu)煙氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料(liao)作為(wei)收(shou)塵極(ji)布(bu)置成方形孔道(立式布(bu)置)，煙氣(qi)沿(yan)孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除塵器的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)中(zhong)收集(ji)的(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有(you)(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)(shui)后發生的(de)(de)伸縮都會影響(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高(gao)，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機(ji)組(zu)(zu)，國(guo)(guo)電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公司(si)一期600MW機(ji)組(zu)(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華(hua)能達(da)公司自(zi)主研發的(de)具有(you)(you)自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。與上述濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結構不同(tong)(tong)，該結構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板垂(chui)直于氣(qi)流方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)與引風(feng)力(li)的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉(fen)塵(chen)顆粒(li)在(zai)(zai)引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)共同(tong)(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)(zai)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板上完成(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主要由(you)殼體、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)與煙氣(qi)接觸部位(wei)全(quan)部采(cai)用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼材質，具有(you)(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其(qi)對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)應力(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)(yong)壽命能夠達(da)到(dao)(dao)30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)通孔(kong)率達(da)到(dao)(dao)98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通透的(de)結構大大降低了徑流式濕(shi)式除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)，并且(qie)和(he)普通的(de)陽(yang)極(ji)(ji)板相比，相同(tong)(tong)體積下新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板具有(you)(you)的(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)系統采用旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)設計，在旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗室，由高壓噴(pen)嘴在旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)內部向(xiang)外(wai)沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后(hou)的(de)污水通(tong)過(guo)排水泵(beng)和排污管道(dao)送(song)入脫硫(liu)塔補(bu)水。在工(gong)程(cheng)運行(xing)中，利用壓差監測，實現在線(xian)噴(pen)淋，無(wu)水循環系統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼(gang)，前(qian)期成本(ben)投入較高。