西藏濕式電除塵器

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)入新世紀(ji)，隨著(zhu)我國經濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節(jie)能環保信息》推算，2015年，我國新增火電(dian)裝(zhuang)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(dian)裝(zhuang)機容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量約(yue)為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發展(zhan)導(dao)致了大氣環境的(de)污染并(bing)引發了公(gong)共(gong)環境及健康危機，

雖然(ran)采取(qu)一系列政(zheng)策，大力(li)推(tui)動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔(jie)能源(yuan)，但由(you)于我(wo)國燃煤發電的(de)基數較大(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)氣污染(ran)物的(de)主要排放源(yuan)之一(yi)，而降低排放強度(du)的(de)主要措施就(jiu)是制定和(he)實施更加嚴格的(de)排放標準(zhun)。

同(tong)時濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)作為(wei)燃煤電(dian)廠污(wu)染物控制(zhi)的(de)精(jing)處理技術(shu)設備(bei)，其處理對象為(wei)含(han)大量(liang)游離水的(de)飽和(he)濕煙(yan)氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣(qi)體，并(bing)可有(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)技術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效果等方面進行比較。

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)(zai)(zai)目(mu)前(qian)的濕除技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別(bie)在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材質(zhi)的選(xuan)取及清灰技(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質(zhi)的不同(tong)，主(zhu)要(yao)分為(wei)(wei)不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器;根據(ju)清灰技(ji)術(shu)(即水(shui)膜的形成原(yuan)理(li))不同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)膜自清灰技(ji)術(shu)和(he)水(shui)膜沖洗清灰技(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間斷(duan)噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的水(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)(zai)線(xian)清灰，后者為(wei)(wei)通過(guo)噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面(mian)形成水(shui)膜清灰。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器性(xing)能對(dui)比3.1、金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年(nian)代，為應對(dui)地方環保(bao)法規提出的對(dui)煙塵(chen)排放控制的要求，日(ri)本三菱公司研發并(bing)建成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求(qiu)，在燃煤(mei)電廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器。目前(qian)我國(guo)通(tong)過引進(jin)(jin)技術并優化設計，已(yi)掌握(wo)其(qi)核心技術。(1)金屬(shu)電極濕式(shi)(shi)(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器的技術特點如下：1)大多采(cai)(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流沿水平方(fang)向進(jin)(jin)出(chu)，煙氣(qi)(qi)流速(su)較低(di)(流速(su)在2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰(yin)陽極均(jun)平行于(yu)氣(qi)(qi)流方(fang)向布置，金屬(shu)極板(ban)采(cai)(cai)用(yong)懸掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)(shi)(shi)，極板(ban)通(tong)過懸掛(gua)(gua)梁固定(ding)于(yu)殼體中，電暈(yun)電極采(cai)(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)(gua)在殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽極不易變形，極間距有保證，故電場穩定(ding)性好，運行電壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現(xian)故障時，可(ke)以(yi)在較高(gao)(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)形(xing)成均(jun)勻的水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的設(she)計、制造、安裝及維護有嚴格的要(yao)求，更換(huan)時難(nan)度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材(cai)質(zhi)多采(cai)用316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護出(chu)現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)塵效率。3)清灰(hui)方式(shi)采(cai)用在(zai)線單線連續噴淋工藝，需要(yao)設(she)置專門的水(shui)(shui)(shui)處理(li)系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液中(zhong)和(he)后循環(huan)使用，這種清灰(hui)方式(shi)對于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的消耗(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發布的環(huan)境監(jian)測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用了金屬極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)除(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)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技術特(te)點如(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有(you)重(zhong)量輕、比(bi)強度高(gao)、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收(shou)集下(xia)來的液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極表面形成(cheng)(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有(you)很強的疏(shu)水性(xing)，能有(you)效阻(zu)隔(ge)粉塵(chen)(chen)和石膏對沉(chen)(chen)淀極壁的粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流至下(xia)部(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防止(zhi)少量煙(yan)塵(chen)(chen)的沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極管上部(bu)設置一層間斷噴淋(lin)裝置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當(dang)需要(yao)進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)，控制(zhi)系(xi)統自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結(jie)束(shu)后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗水量較小，集液(ye)槽(cao)中的收(shou)集液(ye)可返回脫硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)(zai)的問題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流速后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一般(ban)FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時(shi)對陽(yang)極板(ban)壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的使(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右(you)(you)，與產(chan)品(pin)的質量及制(zhi)作產(chan)品(pin)所用(yong)的樹脂(zhi)等原材料性(xing)能有(you)關(guan)。3)如(ru)(ru)果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞，需要(yao)整(zheng)個(ge)模塊(kuai)更(geng)換(huan)，將(jiang)大大增(zeng)加維(wei)護費用(yong)和難度。根據(ju)各(ge)企業發布的環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺(tai)(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海石洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(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90年代(dai)末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大(da)學提(ti)出了柔性電極(ji)濕式(shi)電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學共同研究制(zhi)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(guo)電(dian)環保院共(gong)同研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物用于濕式除(chu)塵(chen)器的研究工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形成水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔(rou)(rou)性(xing)織物(wu)材料(liao)作為收塵極布置成方形孔道(dao)(dao)(立式布置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有(you)(you)(you)(you)重量(liang)輕、防腐性能(neng)好(hao)的(de)特點(dian)。2)柔(rou)性絕緣疏水纖維(wei)(wei)本身的(de)結構特性，有(you)(you)(you)(you)利于表(biao)面形成均勻水膜，利用從煙氣(qi)(qi)中(zhong)收集(ji)的(de)酸液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖洗(xi)水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件(jian)可組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)(you)(you)利于后期(qi)(qi)的(de)維(wei)(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)性陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔(rou)性纖維(wei)(wei)織物的(de)伸(shen)(shen)縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)張緊程度和(he)浸水后發生(sheng)的(de)伸(shen)(shen)縮(suo)都會影響(xiang)實(shi)際的(de)極(ji)間(jian)距，進而影響(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)穩定性、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除率(lv)低(di)。性能(neng)結果表(biao)明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)(you)(you)(you)限公(gong)司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)(you)(you)(you)限公(gong)司一期(qi)(qi)600MW機(ji)組(zu)采(cai)用了(le)柔(rou)性電(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北京華能達公(gong)司(si)自主研(yan)發的(de)(de)具有(you)自主知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。與上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布置(zhi)是(shi)將收(shou)塵(chen)陽極板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)場力(li)與引(yin)風力(li)的(de)(de)方(fang)向(xiang)在同(tong)一(yi)水(shui)平線上(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)顆粒在引(yin)風力(li)與電(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型陽極板(ban)(ban)上(shang)(shang)完(wan)成捕集。裝置(zhi)主要由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與煙氣接觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)材(cai)質，具有(you)強(qiang)度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯離(li)子和硫化(hua)物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能夠達到30年。2)新(xin)型陽極板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達到98%以(yi)上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并(bing)且和普通(tong)的(de)(de)陽極板(ban)(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型陽極板(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于(yu)普通(tong)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系(xi)(xi)統采用(yong)旋轉電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在旋轉電(dian)極(ji)(ji)下(xia)部(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)(you)高(gao)壓噴嘴在旋轉電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后的(de)(de)污水通(tong)過排水泵和排污管道送入(ru)脫(tuo)硫(liu)塔補(bu)水。在工程運行中，利用(yong)壓差監測，實現在線噴淋，無水循環(huan)系(xi)(xi)統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電(dian)除塵器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)由(you)(you)于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼，前期成(cheng)本投(tou)入(ru)較高(gao)。