錫林郭勒盟濕式電除塵器

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(yin)言進入新(xin)世(shi)紀，隨著(zhu)我國經濟(ji)的高速(su)發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在(zai)不(bu)斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計總院(yuan)預(yu)測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)約為3億kW。火電廠的(de)快速(su)發展(zhan)導(dao)致了(le)大氣環境(jing)的(de)污(wu)染并引發了(le)公共環境(jing)及健康危(wei)機(ji)(ji)，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推動(dong)煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤(mei)發電的(de)(de)基數較(jiao)大(da)(da)，火電廠(chang)仍將是大(da)(da)氣(qi)污染物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放源之一，而(er)降低排(pai)放強度的(de)(de)主(zhu)要(yao)措施就是制(zhi)定和實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放標準。

同時(shi)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)作為(wei)燃(ran)煤電(dian)廠污染物控(kong)制的(de)精處(chu)(chu)理(li)技術(shu)設(she)備，其處(chu)(chu)理(li)對(dui)象為(wei)含(han)大量游離水(shui)的(de)飽和濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本(ben)文介紹4種濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)技術(shu)，并從性能、可靠(kao)性及除(chu)塵效果等方(fang)面(mian)進行(xing)比(bi)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)除技(ji)術(shu)中，主(zhu)要(yao)差別(bie)在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器;根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜的(de)形成原理)不(bu)同(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和(he)水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器性(xing)能(neng)對(dui)比3.1、金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規(gui)提出的對(dui)煙(yan)塵排(pai)放控制的要(yao)求(qiu)，日本三(san)菱公司研發(fa)并(bing)建成(cheng)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器，用(yong)于燃煤電廠的煙(yan)塵治理(li)。

2006年，專門(men)針對PM2.5提(ti)出控(kong)制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我國(guo)通過(guo)引進技(ji)術并優化設(she)計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的技(ji)術特點(dian)如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you))，能有效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)效率(lv)。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁(liang)固定于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)(shi)結構(gou)，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中。這(zhe)種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由(you)于陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性(xing)好，運行(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)(wen)，脫(tuo)硫系統出現故(gu)障時，可以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高度(du)在8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)設(she)(she)計(ji)、制造(zao)、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需(xu)(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保(bao)護以防(fang)腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜保(bao)護出(chu)現(xian)失效，造(zao)成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰方式采(cai)用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需(xu)(xu)要(yao)(yao)設(she)(she)置(zhi)專門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這種清灰方式對(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消(xiao)耗較(jiao)大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更高。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)環境監測報(bao)告顯示(shi)，金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興三期2×1000MW機組(zu)(zu)、大唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)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)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的技術特(te)(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量輕(qing)、比(bi)強度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)(te)性。2)收(shou)塵極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整(zheng)體(ti)模塊化，有(you)(you)利(li)于保證安裝(zhuang)(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)運行(xing)(xing)時，收(shou)集下(xia)來(lai)的液滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液膜，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強的疏水性，能有(you)(you)效阻隔粉塵和石膏(gao)對(dui)(dui)沉(chen)淀極(ji)壁(bi)的粘接，靠重力自流至下(xia)部集液槽。4)為(wei)防(fang)止少(shao)量煙(yan)塵的沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部設(she)置一層間斷噴淋裝(zhuang)(zhuang)置，將(jiang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)場，當需要進行(xing)(xing)間斷沖洗時，控制(zhi)系統自動(dong)停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)場降壓(ya)運行(xing)(xing)，沖洗結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)場。由(you)于耗(hao)水量較(jiao)小，集液槽中(zhong)的收(shou)集液可(ke)返回脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)存在(zai)的問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流速(su)在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流速(su)后，影響除(chu)(chu)(chu)塵性能。2)一般(ban)FRP不能在(zai)高(gao)溫下(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)(du)較(jiao)高(gao)時對(dui)(dui)陽極(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴重時可(ke)能燒灼。FRP的使(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年(nian)左右，與(yu)產品的質(zhi)量及制(zhi)作產品所用(yong)(yong)的樹脂等原材料性能有(you)(you)關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更換，將(jiang)大(da)(da)大(da)(da)增加(jia)維護費(fei)用(yong)(yong)和難(nan)度(du)(du)。根據(ju)各(ge)企(qi)業發布的環境監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)粉塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙(meng)西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白(bai)楊(yang)河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)技(ji)術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州(zhou)立大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)由山東大學和國電(dian)環保(bao)院(yuan)共同研發，開(kai)始了柔性絕(jue)緣疏水纖(xian)維織物用(yong)于(yu)濕式除塵器的研究工作(zuo)，并于(yu)2012年(nian)在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業(ye)化應用(yong)。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物通過(guo)潤濕使其(qi)導電(dian)，可以形成水膜，并靠重(zhong)力(li)自流向下與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料(liao)(liao)作為收塵極布(bu)置(zhi)成方形孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的(de)技術(shu)特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)陽有重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身(shen)的(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有利于表(biao)面形(xing)成(cheng)均勻水(shui)膜，利用從(cong)煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)量(liang)(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可組裝拆卸(xie)，有利于后期的(de)維護和(he)(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題(ti)如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使(shi)用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度和(he)(he)浸(jin)水(shui)后發生的(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)正常運(yun)行。3)煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)高，產生氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限(xian)公(gong)司300MW機(ji)(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限(xian)公(gong)司一期600MW機(ji)(ji)組采用了柔性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公司自(zi)主(zhu)研發的(de)具(ju)有(you)自(zi)主(zhu)知識(shi)產權的(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)(jie)構不(bu)同(tong)，該結(jie)(jie)構布(bu)置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)與(yu)引風力(li)的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)一水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)與(yu)電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)共(gong)同(tong)作(zuo)用(yong)(yong)下，在(zai)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)上(shang)完成捕(bu)集。裝置主(zhu)要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極裝置、陰極裝置、噴(pen)淋系統(tong)、熱(re)風系統(tong)和供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質(zhi)，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和硫(liu)化物的(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性(xing)，使用(yong)(yong)壽命能夠達到(dao)30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)的(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上(shang)，其(qi)幾乎(hu)全通(tong)透的(de)結(jie)(jie)構大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)相比，相同(tong)體積下新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)(de)集塵面積(ji)，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統采(cai)用旋(xuan)轉電極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉電極(ji)(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)(de)(de)清(qing)洗室，由高壓噴(pen)(pen)嘴在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉電極(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后(hou)的(de)(de)(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵(beng)和排污管道送入(ru)脫硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)(zai)(zai)工程(cheng)運行中(zhong)，利用壓差監測，實(shi)現在(zai)(zai)(zai)線(xian)噴(pen)(pen)淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕(shi)式電除塵器存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)(de)(de)部(bu)件(jian)全(quan)部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本(ben)投入(ru)較高。