興安盟濕式電除塵器

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、引言進(jin)入新(xin)(xin)世紀，隨著我國經(jing)濟的高速發展，火電裝機容量(liang)(liang)仍在不斷增長。按中電聯《電力行業(ye)節能(neng)環保信息》推算，2015年，我國新(xin)(xin)增火電裝機容量(liang)(liang)約(yue)0.51億(yi)kW。根據電力規(gui)劃設計(ji)總院預測，到2020年，火(huo)電裝機(ji)容(rong)量將達到(dao)12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量約(yue)為3億kW。火(huo)電廠的(de)快速發(fa)展導致(zhi)了(le)大氣環境(jing)的(de)污染并(bing)引(yin)發(fa)了(le)公共(gong)環境(jing)及健康危(wei)機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推(tui)動煤(mei)炭清潔(jie)利用與(yu)發展清潔能源，但(dan)由于(yu)我國燃煤(mei)發電(dian)的(de)(de)基(ji)數較大(da)，火電(dian)廠(chang)仍將(jiang)是大(da)氣污染物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源之一(yi)，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格的(de)(de)排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污染物控(kong)制(zhi)的(de)精處理(li)技術設備，其處理(li)對象(xiang)為(wei)含大(da)量游離(li)水的(de)飽和濕(shi)煙(yan)氣，主(zhu)要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并(bing)可(ke)有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本(ben)文(wen)介(jie)紹4種(zhong)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及(ji)除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方(fang)面(mian)進行比(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。在目前(qian)的(de)濕(shi)除技術(shu)(shu)(shu)中(zhong)，主要差(cha)別在于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(shu)。根據陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不同，主要分為不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi);根據清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)(cheng)原理(li))不同，分為水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(shu)，前(qian)者為間(jian)斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)，后者為通過噴淋水(shui)在陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器性(xing)能對(dui)(dui)(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對(dui)(dui)(dui)地方環保法規提出的對(dui)(dui)(dui)煙塵(chen)排放(fang)控制的要求，日本三菱公司研發(fa)并建(jian)成濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠的煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出控制要求(qiu)，在(zai)燃煤(mei)電廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器。目(mu)前我國通過引進(jin)技術(shu)并優(you)化(hua)設計，已(yi)掌握(wo)其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器的技術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)大多(duo)采用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿水平方向(xiang)進(jin)出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶(rong)膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行于(yu)(yu)氣流(liu)方向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)板(ban)(ban)采用(yong)(yong)懸(xuan)掛(gua)方式(shi)(shi)(shi)(shi)，極(ji)板(ban)(ban)通過懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)(yu)殼(ke)體中(zhong)，電暈電極(ji)采用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)(shi)(shi)結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方式(shi)(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)陰(yin)陽極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有保證(zheng)，故電場穩定性好，運(yun)行電壓高。3)耐高溫，脫硫系統出現故障(zhang)時，可以在(zai)較高的煙氣溫度下(xia)(xia)運(yun)行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求，更換(huan)時(shi)難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多(duo)采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線單線連(lian)續噴淋工藝，需要(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)水(shui)處(chu)理系(xi)統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后(hou)循環使用(yong)，這種清灰(hui)方式(shi)對于(yu)(yu)水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對噴嘴性能(neng)要(yao)求更高。根據各(ge)企(qi)業發布的(de)環境(jing)監測報告顯示，金屬(shu)(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組等都采(cai)用(yong)了(le)金屬(shu)(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(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)(dao)電(dian)玻璃鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如(ru)(ru)(ru)下：1)導(dao)(dao)電(dian)玻璃鋼具有(you)重量(liang)(liang)輕、比(bi)強度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組件(jian)采用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊化，有(you)利(li)于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收(shou)(shou)集下來的(de)(de)(de)液滴(di)在沉淀(dian)極表面形成液膜，由于(yu)玻璃鋼具有(you)很強的(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)，能有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉淀(dian)極壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力自(zi)(zi)流至下部集液槽。4)為防止(zhi)少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積(ji)，在沉淀(dian)極管上部設置一(yi)層(ceng)間(jian)斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)(ge)電(dian)場，當需要(yao)進行(xing)間(jian)斷(duan)沖(chong)(chong)洗時(shi)，控制系統自(zi)(zi)動停掉(diao)其中一(yi)個(ge)(ge)電(dian)場或(huo)將電(dian)場降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)(chong)洗結束后(hou)(hou)開啟該電(dian)場。由于(yu)耗(hao)水(shui)量(liang)(liang)較小，集液槽中的(de)(de)(de)收(shou)(shou)集液可返回脫硫塔內循環(huan)(huan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻璃鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)(ru)下：1)煙(yan)氣流速在2.5m/s左(zuo)(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流速后(hou)(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在高(gao)溫(wen)下長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)(du)較高(gao)時(shi)對(dui)陽極板壽命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在10～15年(nian)左(zuo)(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及制作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能有(you)關。3)如(ru)(ru)(ru)果出(chu)現部分導(dao)(dao)電(dian)玻璃鋼損壞，需要(yao)整個(ge)(ge)模塊更(geng)換，將大大增加維護(hu)費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據各企(qi)業發布的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境監測報告顯(xian)示，導(dao)(dao)電(dian)玻璃鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙西(xi)300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)玻璃鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立大學共同研究制(zhi)作(zuo)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，我國早由山東大學(xue)和國電環保(bao)院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖(xian)維織物用(yong)于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資(zi)料顯(xian)示，耐腐(fu)蝕性優(you)良的(de)(de)柔性絕緣疏(shu)水纖(xian)維織物通(tong)過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自(zi)流向下與煙氣(qi)分離，柔性織物材料作(zuo)為收塵極布置成方形孔道(dao)(立(li)式(shi)(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔性濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器的(de)(de)技術(shu)特點如下：1)柔性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)(neng)好的(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖(xian)(xian)維本(ben)身的(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表面形成均勻水膜，利(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)酸(suan)液帶出灰(hui)，實現自(zi)清(qing)灰(hui)，沖(chong)洗水量小。3)陽極部件可組裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期(qi)的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽極不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時，對陽極壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可能(neng)(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)(xian)維織物的(de)(de)伸縮率較大，陽極布的(de)(de)張緊(jin)程(cheng)度和(he)浸水后發生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實際(ji)的(de)(de)極間距，進而影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較高，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能(neng)(neng)結果(guo)表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期(qi)600MW機組采用(yong)了柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華能達(da)公司自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)技術。與上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)垂(chui)直于氣(qi)流(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)方向在(zai)(zai)同(tong)一(yi)水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共同(tong)作用下，在(zai)(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)上完成捕(bu)集(ji)。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)(he)供電(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)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其對氯離子和(he)(he)硫(liu)化物的(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi))等特性，使用壽(shou)命能夠達(da)到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以上，其幾(ji)乎全通透(tou)的(de)(de)結構大(da)大(da)降(jiang)低了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)，并且和(he)(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當于普(pu)通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系統采用旋轉電(dian)(dian)極設計(ji)，在(zai)(zai)旋轉電(dian)(dian)極下部(bu)(bu)設立獨立的(de)清(qing)洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉電(dian)(dian)極內部(bu)(bu)向外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污(wu)水通(tong)過排(pai)水泵(beng)和排(pai)污(wu)管道(dao)送(song)入脫硫(liu)塔(ta)補水。在(zai)(zai)工程運行(xing)中，利用壓(ya)差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線(xian)噴(pen)淋，無水循環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下：1)由于接觸煙(yan)氣的(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成(cheng)本(ben)投入較高。