襄陽濕式電除塵器

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(ji)，隨著(zhu)我(wo)國(guo)經濟(ji)的高速發展，火電(dian)裝機容量仍在(zai)不斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增火電(dian)裝機容量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力(li)規劃設(she)計總院預測，到2020年，火(huo)電裝機(ji)容量將達到12.2億kW，新(xin)增裝機(ji)容量約為3億kW。火(huo)電廠的快(kuai)速發(fa)展導致(zhi)了(le)大氣環(huan)境的污染并引(yin)發(fa)了(le)公共(gong)環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采取一系列(lie)政策，大(da)力推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的基(ji)數較(jiao)大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物(wu)的主(zhu)要(yao)(yao)排(pai)放(fang)源之一，而(er)降低(di)排(pai)放(fang)強度的主(zhu)要(yao)(yao)措(cuo)施就是制定和(he)實施更(geng)加嚴格(ge)的排(pai)放(fang)標準。

同時濕式(shi)電除(chu)塵器作為(wei)燃煤(mei)電廠污染物(wu)控(kong)制的精處(chu)理技(ji)術(shu)(shu)設備，其(qi)處(chu)理對象為(wei)含大量(liang)游離水的飽和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體(ti)，并可有效(xiao)(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕式(shi)電除(chu)塵器技(ji)術(shu)(shu)，并從(cong)性能、可靠性及除(chu)塵效(xiao)(xiao)果等方(fang)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(zai)目前(qian)的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術中(zhong)，主要差別在(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)不(bu)(bu)同，主要分為(wei)不(bu)(bu)銹鋼濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器、柔(rou)性電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器;根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(即(ji)水膜(mo)的(de)形(xing)成(cheng)原理)不(bu)(bu)同，分為(wei)水膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)術和水膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術，前(qian)者為(wei)間斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝結(jie)實現在(zai)線(xian)清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)表面形(xing)成(cheng)水膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保法規提(ti)出的對(dui)煙塵排放控制(zhi)的要求(qiu)，日本三(san)菱公司研(yan)發并建成濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專(zhuan)門針對(dui)PM2.5提出控制要求，在(zai)(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)。目(mu)前(qian)我國通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)(ji)術并優化設計(ji)，已掌握其核心(xin)技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的技(ji)(ji)術特(te)點如下(xia)(xia)：1)大(da)多采(cai)(cai)(cai)用(yong)臥式(shi)布置，氣流(liu)沿水平方向(xiang)進(jin)出，煙氣流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠(jiao)脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行于(yu)氣流(liu)方向(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采(cai)(cai)(cai)用(yong)懸(xuan)掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)(cai)(cai)用(yong)框架式(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)(gua)在(zai)(zai)(zai)殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種(zhong)安裝方式(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)不(bu)易(yi)變形，極(ji)(ji)間(jian)距(ju)有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫(liu)系(xi)統(tong)出現故障時，可(ke)以在(zai)(zai)(zai)較(jiao)高的煙氣溫度(du)下(xia)(xia)運行。

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

1)陽(yang)(yang)極板一(yi)般(ban)高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)(yang)極板的(de)設計(ji)、制造、安裝(zhuang)及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)要(yao)求，更(geng)換時難度較大。2)極板材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過(guo)水(shui)膜保(bao)護(hu)以(yi)防(fang)腐(fu)蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失(shi)效，造成(cheng)極板腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連(lian)續(xu)噴(pen)(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系(xi)統，噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液(ye)中(zhong)和后(hou)循環使用(yong)，這種(zhong)清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據各企(qi)業發布(bu)的(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉(jia)興(xing)三期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華國華舟山(shan)電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極板濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)(du)(du)高、耐(nai)腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現整體(ti)模塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液滴在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液膜，由于(yu)(yu)玻璃鋼(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)疏(shu)水性，能(neng)有(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重(zhong)力自流(liu)至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為防止(zhi)少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上(shang)部(bu)設置(zhi)一層(ceng)間斷噴(pen)淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進行(xing)間斷沖洗時，控制系統自動(dong)停掉(diao)其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)液可返回脫硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)在高溫下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)(du)(du)較高時對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)在10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原材料(liao)性能(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)果出現部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)損壞(huai)，需(xu)要(yao)整個模塊(kuai)更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護(hu)費用(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)(du)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上(shang)海石洞(dong)口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(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(chu)了柔性電極濕式電除塵技(ji)術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立(li)大學(xue)共同研(yan)究(jiu)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)由山東(dong)大學和國電環保院共(gong)同研發，開始了柔性絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)織物(wu)用于濕(shi)式除塵器的研究(jiu)工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組中完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)(liao)顯示，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)(zhi)物通過潤濕使其導(dao)電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重(zhong)力自(zi)流向下與煙氣分離，柔(rou)性織(zhi)(zhi)物材料(liao)(liao)作為收塵(chen)極布(bu)置成方形(xing)孔(kong)(kong)道(立式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)(kong)道流過。(1)柔(rou)性濕式電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身(shen)的(de)結構特(te)性(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣中收集的(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)(yang)極部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)后期(qi)的(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)(yang)極不耐高溫，煙氣溫度(du)較高時，對陽(yang)(yang)(yang)極壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時可(ke)能燒蝕(shi)，使用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)(yang)極布的(de)張緊程度(du)和浸水(shui)(shui)后發生(sheng)的(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)極間(jian)距，進而影(ying)響到電場的(de)穩定性(xing)、電壓(ya)的(de)正常運(yun)行。3)煙氣流速較高，產生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低。性(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(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電益陽(yang)(yang)(yang)發電有(you)(you)限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國電滎(ying)陽(yang)(yang)(yang)煤電一(yi)體化(hua)有(you)(you)限(xian)公司一(yi)期(qi)600MW機(ji)組(zu)采(cai)用(yong)了柔性(xing)電極濕(shi)式(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)是北(bei)京華能(neng)達公司(si)自主(zhu)(zhu)研(yan)發(fa)的(de)(de)(de)具有(you)自主(zhu)(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)(de)除塵(chen)技術。與上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)結構(gou)不同(tong)，該(gai)結構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)板垂(chui)直于氣流(liu)(liu)(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)與引(yin)風力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方向在同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用下(xia)(xia)，在新型陽(yang)極(ji)板上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要由(you)殼(ke)體(ti)、分布板、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)與煙(yan)氣接(jie)觸(chu)部位全(quan)部采用2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具有(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤(you)其對氯(lv)離子和硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用壽命能(neng)夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)板的(de)(de)(de)通孔(kong)率達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎(hu)全(quan)通透的(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)(li)，并且和普通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)體(ti)積下(xia)(xia)新型陽(yang)極(ji)板具有(you)的(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普通(tong)陽極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系統采(cai)用(yong)(yong)旋轉(zhuan)電極設(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)電極下(xia)部設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗室，由高壓噴(pen)(pen)嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)電極內部向外沖洗網(wang)板(ban)，清(qing)洗網(wang)板(ban)后的(de)(de)污水通(tong)過(guo)排水泵和排污管(guan)道送入(ru)脫(tuo)硫塔補水。在(zai)工程運行中(zhong)，利用(yong)(yong)壓差監測(ce)，實現在(zai)線噴(pen)(pen)淋，無(wu)水循(xun)環系統，故耗(hao)(hao)水、耗(hao)(hao)電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部件(jian)全部采(cai)用(yong)(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。