孝感濕式電除塵器

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(shi)紀，隨著我國經濟的(de)高(gao)速發展，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保(bao)信(xin)息》推(tui)算，2015年，我國新增火電(dian)裝機(ji)容(rong)量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃(hua)設(she)計總院預測，到2020年，火(huo)(huo)電裝(zhuang)機容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)約(yue)為(wei)3億kW。火(huo)(huo)電廠的快(kuai)速發展導致(zhi)了(le)大氣環(huan)境(jing)的污染并引發了(le)公共(gong)環(huan)境(jing)及健(jian)康危機，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力推動(dong)煤炭清潔(jie)利用與(yu)發(fa)展(zhan)清潔能源，但由于(yu)我國燃煤(mei)發(fa)電的基數較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的主(zhu)要排(pai)放(fang)源之一，而降低(di)排(pai)放(fang)強度的主(zhu)要措施就是(shi)制定(ding)和實(shi)施更加嚴格的排(pai)放(fang)標(biao)準。

同(tong)時濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)作為(wei)燃(ran)煤電廠污染物控制的精(jing)處理技(ji)術(shu)設(she)備，其(qi)處理對象為(wei)含大(da)量游離水(shui)的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要(yao)去除粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并(bing)可(ke)有(you)效控制PM2.5的排放(fang)，本(ben)文介紹4種濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)技(ji)術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵(chen)(chen)效果等方(fang)面進(jin)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。在目前(qian)(qian)的(de)濕除(chu)技術(shu)中，主要差別在于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰(hui)技術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不同(tong)，主要分(fen)為不銹鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔(rou)性電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi);根據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(即水膜(mo)(mo)的(de)形(xing)成原(yuan)理(li))不同(tong)，分(fen)為水膜(mo)(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)，前(qian)(qian)者(zhe)為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)水汽在陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通過(guo)噴淋(lin)水在陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成水膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除塵器性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀(ji)90年(nian)代(dai)，為應對地方(fang)環保法規提出的對煙塵排放控制(zhi)的要求，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)電(dian)除塵器，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵治理。

2006年，專門(men)針(zhen)對(dui)PM2.5提出(chu)(chu)控(kong)制(zhi)要求，在燃煤電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)。目(mu)前(qian)我(wo)國通(tong)過(guo)(guo)引進技(ji)術(shu)(shu)并優(you)化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)(shu)特點如下：1)大多(duo)采用(yong)(yong)臥式(shi)布(bu)(bu)置，氣流沿水平(ping)(ping)方(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左右)，能(neng)有效控(kong)制(zhi)氣流帶(dai)出(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除效率。2)陰陽極均(jun)平(ping)(ping)行(xing)于氣流方(fang)向布(bu)(bu)置，金屬極板采用(yong)(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極板通(tong)過(guo)(guo)懸掛梁固定于殼(ke)體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采用(yong)(yong)框(kuang)架式(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)體(ti)中。這(zhe)種安裝方(fang)式(shi)由于陰陽極不易變形，極間(jian)距有保證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系統出(chu)(chu)現故障時(shi)，可(ke)以在較(jiao)高的(de)煙氣溫度(du)下運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一(yi)(yi)般(ban)高(gao)度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的(de)(de)要(yao)求，更換時難度較(jiao)大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多(duo)采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后循環使用(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)對于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大(da)，對噴嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監(jian)測報告顯示，金屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島電廠(chang)670MW機(ji)組、神(shen)華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟山電廠(chang)350MW機(ji)組等都采用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)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)電(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼具有重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整(zheng)體模(mo)塊(kuai)化，有利于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)(shou)(shou)集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)(di)在(zai)(zai)沉淀極表面(mian)形成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻璃(li)(li)鋼具有很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)(neng)有效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉淀極壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重(zhong)力(li)自(zi)流至下(xia)部集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極管上部設(she)置一層間斷噴(pen)淋裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多(duo)個(ge)電(dian)場，當需(xu)要(yao)進(jin)行間斷沖洗時(shi)，控(kong)制(zhi)系統自(zi)動停掉(diao)其中一個(ge)電(dian)場或將電(dian)場降(jiang)壓運行，沖洗結束(shu)后開啟該電(dian)場。由(you)于(yu)耗水(shui)量(liang)較(jiao)小(xiao)，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)(shou)(shou)集(ji)(ji)液(ye)可(ke)(ke)返回脫硫塔內(nei)循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右(you)(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)(qi)(qi)流速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對陽極板壽命有影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)(zuo)右(you)(you)，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)有關。3)如果出現部分導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增(zeng)加維護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)(de)環境(jing)監(jian)測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)(di)含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州立大(da)學提出了柔性電極濕式電除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學共同研究制作出(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(da)學和國電環(huan)保院共同研(yan)發(fa)，開始了柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織物用于(yu)濕式除塵(chen)器的(de)研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤(mei)機(ji)組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維織(zhi)物通過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形成水(shui)膜，并靠重力自流(liu)向(xiang)下與(yu)煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)織(zhi)物材料(liao)作(zuo)為收塵(chen)極布(bu)置成方形孔道(dao)(立式(shi)(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣沿(yan)孔道(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點(dian)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有重量(liang)輕、防(fang)腐(fu)性(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維本(ben)身的(de)結構(gou)特(te)性(xing)，有利(li)(li)于(yu)(yu)表面(mian)形成均勻水膜，利(li)(li)用(yong)從(cong)煙氣(qi)(qi)中收集的(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水量(liang)小(xiao)。3)陽極(ji)部件可組裝拆卸，有利(li)(li)于(yu)(yu)后期的(de)維護(hu)和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽極(ji)不耐(nai)高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)時，對陽極(ji)壽命(ming)有影響(xiang)，嚴(yan)重時可能燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年(nian)左右(you)。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維織物的(de)伸縮(suo)(suo)率(lv)較(jiao)(jiao)大，陽極(ji)布的(de)張緊程度(du)和浸(jin)水后發(fa)(fa)生的(de)伸縮(suo)(suo)都會(hui)影響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能結果(guo)表明(ming)：粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)有限公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有限公(gong)司一期600MW機(ji)組采(cai)用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器是(shi)北(bei)京(jing)華(hua)能達(da)(da)公(gong)司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識(shi)產(chan)權的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器結(jie)(jie)(jie)構不同，該結(jie)(jie)(jie)構布置是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于氣流方向，使(shi)(shi)電(dian)場力(li)與(yu)引風力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方向在(zai)同一水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)與(yu)電(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)共同作(zuo)用(yong)下，在(zai)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼(ke)體、分(fen)布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋(lin)系統、熱風系統和供電(dian)電(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等特(te)性，使(shi)(shi)用(yong)壽命能夠(gou)達(da)(da)到30年。2)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)(da)到98%以上(shang)，其幾乎(hu)全(quan)(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并(bing)且(qie)和普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)相比，相同體積下新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)具(ju)有(you)的集塵面積，相當于普通陽(yang)極(ji)(ji)板的20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)(ji)系(xi)統采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)設(she)計，在旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)下部設(she)立(li)獨立(li)的清洗室，由高壓噴嘴(zui)在旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)內(nei)部向外沖洗網板，清洗網板后的污(wu)水通過排水泵和排污(wu)管道(dao)送(song)入(ru)脫硫塔補水。在工程(cheng)運行(xing)中，利用(yong)壓差監測(ce)，實現在線噴淋(lin)，無水循(xun)環系(xi)統，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除(chu)塵器存在的問(wen)題如下：1)由于接觸煙氣的部件全部采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投(tou)入(ru)較高。