咸寧濕式電除塵器

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(ru)新世紀(ji)，隨著我(wo)國經濟的高速(su)發(fa)展，火電裝機容量(liang)仍(reng)在不斷(duan)增長。按(an)中電聯(lian)《電力行業節能環保信(xin)息》推算，2015年，我(wo)國新增火電裝機容量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電力規劃(hua)設計總院預(yu)測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)約(yue)為3億kW。火電廠的(de)快速發展導致了大氣環境(jing)(jing)的(de)污染(ran)并引發了公共環境(jing)(jing)及健康(kang)危機(ji)，

雖然采取一(yi)系列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用(yong)與發展清潔能源，但由于(yu)我國燃煤(mei)發電(dian)的(de)基(ji)數較(jiao)大，火電(dian)廠仍將是大氣(qi)污(wu)染物的(de)主要排(pai)放(fang)源之一，而降(jiang)低排(pai)放(fang)強(qiang)度的(de)主要措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控(kong)制的(de)精處理技(ji)術設備(bei)，其處理對象為含大量(liang)游離(li)水的(de)飽和濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體(ti)，并可(ke)有效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器技(ji)術，并從性能、可(ke)靠性及除塵效果等(deng)方面進行(xing)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。在目(mu)前的濕(shi)除技(ji)(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在于陽極板材質的選取(qu)及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽極材質的不(bu)同，主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式電(dian)除塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器、柔(rou)性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器;根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的形成原(yuan)理)不(bu)同，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴淋(lin)，靠(kao)煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)汽在陽極表面自(zi)凝結實現在線(xian)清(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴淋(lin)水(shui)(shui)在陽極表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器性能(neng)對(dui)比(bi)3.1、金屬電極濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方環保法規提出的(de)(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)排(pai)放控制的(de)(de)要求，日本三菱公司(si)研發并建成濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器，用于燃(ran)煤(mei)電廠的(de)(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出控制(zhi)要求，在燃煤電(dian)廠(chang)安裝濕式電(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)過引進技術并優化設計，已掌(zhang)握其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器的(de)技術特點如下(xia)：1)大(da)多采(cai)用臥式布(bu)置，氣流沿水平方(fang)向進出，煙氣流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控制(zhi)氣流帶(dai)出粉塵(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行于氣流方(fang)向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過懸掛(gua)梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用框架式結(jie)構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在殼(ke)體中(zhong)。這種安裝方(fang)式由于陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故(gu)電(dian)場穩定性(xing)好，運行電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出現故(gu)障時，可以(yi)在較(jiao)高(gao)(gao)的(de)煙氣溫(wen)度(du)下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在(zai)的(de)問題如(ru)下：

1)陽極板(ban)一般高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽極板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求，更(geng)換時難度較大。2)極板(ban)材質多采用316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護(hu)出現失效(xiao)，造成極板(ban)腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)采用在線單線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專門(men)的(de)(de)水(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清灰(hui)方(fang)式(shi)對(dui)(dui)于(yu)水(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)消耗較大，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監(jian)測(ce)報告(gao)顯(xian)示，金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃(huang)島(dao)電廠(chang)670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電廠(chang)350MW機組(zu)等(deng)都(dou)采用了(le)金屬(shu)極板(ban)濕式(shi)電除(chu)(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)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技術特(te)點如下：1)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高、耐腐蝕等(deng)特(te)性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工(gong)廠(chang)成(cheng)型(xing)，實現(xian)整體(ti)模塊(kuai)(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精(jing)度(du)。3)除塵(chen)(chen)器運行時(shi)，收(shou)(shou)集(ji)(ji)下來的(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極表(biao)面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由于(yu)(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強(qiang)的(de)疏水性，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)粘接，靠(kao)重力自(zi)流至下部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極管上部(bu)設置一(yi)(yi)層(ceng)間(jian)(jian)斷(duan)噴淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器分(fen)為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當(dang)需(xu)要進行間(jian)(jian)斷(duan)沖(chong)(chong)洗(xi)時(shi)，控制系(xi)統自(zi)動停掉其中一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運行，沖(chong)(chong)洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)收(shou)(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返回(hui)脫硫塔(ta)內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)問題(ti)如下：1)煙氣(qi)(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)(ji)氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除率高，提高煙氣(qi)(qi)流速后(hou)，影(ying)響除塵(chen)(chen)性能。2)一(yi)(yi)般FRP不能在(zai)高溫下長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高時(shi)對(dui)陽(yang)極板壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴(yan)重時(shi)可能燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年(nian)左右(you)，與(yu)產品的(de)質量(liang)及(ji)(ji)制作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性能有(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模塊(kuai)(kuai)更換，將大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根(gen)據各企業發布的(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立(li)大學提出了柔性電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥(hai)俄州立大學(xue)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，我國早由山東大學和國電(dian)環保院共同研發(fa)，開始了柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物用于濕式除塵器的研究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完(wan)成工(gong)業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通過潤濕使其導電(dian)，可以形成水(shui)膜(mo)，并(bing)靠重力自流(liu)向下與煙氣分(fen)離，柔(rou)性(xing)織物(wu)材(cai)料作為(wei)收塵(chen)極布(bu)(bu)置成方形孔道(立式(shi)(shi)布(bu)(bu)置)，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)利于表面形成均勻水(shui)膜，利用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清(qing)灰，沖(chong)洗水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)(ji)部(bu)件(jian)可組裝拆(chai)卸，有(you)利于后期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)氣溫度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸(jin)水(shui)后發生的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電場的(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流(liu)速較(jiao)(jiao)高(gao)，產生氣流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)(chu)率低。性(xing)能結(jie)果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電益陽(yang)發電有(you)限(xian)公(gong)司300MW機(ji)組，國(guo)電滎陽(yang)煤電一體(ti)化有(you)限(xian)公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組采用了柔(rou)性(xing)電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)靜(jing)電除(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是(shi)北(bei)京華(hua)能達(da)(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結(jie)(jie)構(gou)不同(tong)，該結(jie)(jie)構(gou)布置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)場力與(yu)引風力的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一(yi)水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)引風力與(yu)電(dian)(dian)場力的(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋(lin)系統(tong)、熱(re)風系統(tong)和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對(dui)氯離子(zi)和硫化物的(de)(de)應(ying)力腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽(shou)命能夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達(da)(da)到98%以上(shang)，其幾乎全通(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力，并且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積(ji)下新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)具有(you)的(de)集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)系(xi)(xi)統采用旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)設(she)計，在旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)下(xia)部設(she)立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴在旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)內部向外沖洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污管道送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓差(cha)監測，實現在線噴(pen)淋，無(wu)水(shui)(shui)循環系(xi)(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問(wen)題(ti)如(ru)下(xia)：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)部件全部采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼，前期成(cheng)本投入較高。