西寧濕式電除塵器

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、引言進入新(xin)(xin)世紀，隨著我(wo)國(guo)經(jing)濟的高(gao)速發(fa)展(zhan)，火電(dian)裝機(ji)容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新(xin)(xin)增火電(dian)裝機(ji)容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設計總院預(yu)測，到2020年(nian)，火(huo)電裝(zhuang)機容量將達(da)到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量約為3億kW。火(huo)電廠的快速發展(zhan)導致了(le)大氣環境(jing)的污(wu)染(ran)并引(yin)發了(le)公共環境(jing)及健康危機，

雖然采(cai)取一系(xi)列(lie)政策(ce)，大力推動煤(mei)炭(tan)清(qing)潔(jie)利(li)用(yong)與發展清潔能源(yuan)，但(dan)由于我國燃煤發電(dian)的(de)基數較大，火(huo)電(dian)廠仍將是大氣污染物的(de)主要(yao)排放(fang)(fang)源(yuan)之一，而(er)降低排放(fang)(fang)強(qiang)度的(de)主要(yao)措施就(jiu)是制定(ding)和實施更加嚴格(ge)的(de)排放(fang)(fang)標(biao)準。

同時濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)作為(wei)燃煤電廠污染物控制(zhi)的精處(chu)理(li)技術設備，其處(chu)理(li)對象為(wei)含大量游離水的飽(bao)和濕煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并(bing)可有效控制(zhi)PM2.5的排放，本文(wen)介紹4種濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)技術，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)(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。在目前的(de)濕(shi)(shi)除技(ji)術(shu)(shu)中，主要差別在于(yu)陽極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據(ju)陽極(ji)材質的(de)不同，主要分(fen)為(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器、導(dao)電(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器;根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成原理)不同，分(fen)為(wei)水(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)間(jian)斷(duan)噴(pen)(pen)淋(lin)，靠(kao)煙氣(qi)中的(de)水(shui)汽在陽極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴(pen)(pen)淋(lin)水(shui)在陽極(ji)表面(mian)形成水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)20世(shi)紀90年代，為應對地方環保法規提出(chu)的(de)(de)對煙塵排放控制的(de)(de)要(yao)求，日(ri)本三菱公(gong)司研發并(bing)建成濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)(de)煙塵治理(li)。

2006年(nian)，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提出(chu)控制要求，在燃煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通過引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握(wo)其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采用臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)流沿水平方向(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流速較低(di)(流速在2.5m/s左(zuo)右)，能(neng)有(you)效控制氣(qi)(qi)流帶出(chu)粉(fen)塵，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率(lv)。2)陰陽極(ji)(ji)均平行(xing)(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流方向(xiang)布(bu)置，金屬(shu)極(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)結構(gou)，通過吊桿吊掛(gua)在殼體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有(you)保證，故(gu)電(dian)場(chang)穩定性好，運行(xing)(xing)電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系(xi)統出(chu)現(xian)故(gu)障時(shi)，可(ke)以(yi)在較高(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度下運行(xing)(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器存在的(de)問題(ti)如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形(xing)成均勻的(de)水膜對(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)設(she)計、制造(zao)、安(an)裝及(ji)維護有嚴格的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水膜保護以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水膜保護出現失效，造(zao)成極(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪失除(chu)塵效率(lv)。3)清灰方式采(cai)用在線單線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)水處理系統，噴(pen)淋水經NaOH水溶液中和后循環使用，這種(zhong)清灰方式對(dui)于水耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴(pen)嘴(zui)性能要(yao)(yao)求更高。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)環境監(jian)測報告顯(xian)示，金(jin)(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用了金(jin)(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式電(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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點如下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕(qing)、比強度高(gao)(gao)、耐腐(fu)蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整(zheng)(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于保(bao)證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集下來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在沉(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由(you)于玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接(jie)，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下部(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)設置(zhi)一層(ceng)間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控(kong)制系統自(zi)動(dong)停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗(hao)水(shui)量(liang)(liang)(liang)較小(xiao)，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可(ke)返(fan)回(hui)脫硫塔內循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)(su)后，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)(gao)溫下長期(qi)使用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命在10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)及(ji)制作產品(pin)所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性能(neng)(neng)有(you)關(guan)。3)如果出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼損壞(huai)，需(xu)要(yao)整(zheng)(zheng)個模塊(kuai)更換(huan)，將(jiang)大大增加維(wei)護(hu)費用(yong)和難(nan)度。根(gen)據各企(qi)業(ye)發(fa)布(bu)的(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)監(jian)測報(bao)告顯(xian)示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了(le)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵器20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州立(li)大學提出了柔(rou)性(xing)電極(ji)濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究制作(zuo)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(da)學和國電環(huan)保(bao)院共同研(yan)發(fa)，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物(wu)用于濕式(shi)除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在(zai)益(yi)陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的(de)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖維(wei)織物通過(guo)潤濕(shi)使其(qi)導電，可以(yi)形(xing)(xing)成(cheng)水膜，并(bing)靠重力自(zi)流(liu)向下(xia)與煙氣分離，柔性(xing)(xing)織物材料作為收塵(chen)極(ji)布(bu)置(zhi)成(cheng)方形(xing)(xing)孔(kong)道(立(li)式布(bu)置(zhi))，煙氣沿孔(kong)道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身(shen)的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利于(yu)表面形(xing)成均勻水(shui)膜，利用(yong)從(cong)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實(shi)現自清(qing)灰，沖洗(xi)水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部(bu)件(jian)可(ke)組裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不(bu)耐高(gao)(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)影響，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度(du)和浸(jin)水(shui)后發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響實(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而(er)影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)高(gao)(gao)，產(chan)生氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)限公司(si)一期600MW機(ji)組采用(yong)了(le)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華能達公司自主(zhu)研(yan)發的(de)(de)(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術。與上(shang)述(shu)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽極板(ban)垂(chui)直(zhi)于氣流(liu)(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力與引(yin)風(feng)力的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力與電(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)，在新型陽極板(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)、陽極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴(pen)淋(lin)系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部位(wei)全部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼材質，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)(de)應力腐蝕(shi))等特(te)性，使用(yong)(yong)壽命(ming)能夠達到30年。2)新型陽極板(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)(de)結構大大降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)(liu)式濕(shi)式除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運(yun)行阻力，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽極板(ban)相(xiang)(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)體(ti)積下(xia)新型陽極板(ban)具有(you)的(de)(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普(pu)通陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)系統采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部(bu)設立獨立的(de)(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)(de)(de)污水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和(he)排污管道送入脫(tuo)硫塔補(bu)水(shui)(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用(yong)壓(ya)差監(jian)測，實現在(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)(de)(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本(ben)投入較(jiao)高。