新疆維吾爾濕式電除塵器

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、引言進入新世紀(ji)，隨著我國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量仍在(zai)不(bu)斷增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保(bao)信息》推算(suan)，2015年，我國新增火(huo)電(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設(she)計(ji)總院預(yu)測(ce)，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量將達到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量約(yue)為3億kW。火電廠的快(kuai)速發(fa)展(zhan)導(dao)致了大氣環(huan)境的污染并引(yin)發(fa)了公(gong)共環(huan)境及(ji)健康危機(ji)(ji)，

雖然采取(qu)一系(xi)列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利(li)用與發(fa)展清(qing)潔能(neng)源(yuan)，但由于(yu)我(wo)國燃(ran)煤發(fa)電的(de)基數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣(qi)污染(ran)物的(de)主要排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低(di)排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)主要措施就是制定(ding)和實(shi)施更加嚴格的(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕式電(dian)除塵器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控制的(de)精處理(li)技(ji)術設備，其處理(li)對象為(wei)含大量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣，主要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的(de)排(pai)放，本文介紹(shao)4種(zhong)濕式電(dian)除塵器技(ji)術，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵效(xiao)果等(deng)方(fang)面進行(xing)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)目前的(de)(de)濕除技(ji)(ji)術中，主要(yao)差別(bie)在(zai)于陽極(ji)(ji)板材質的(de)(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術。根(gen)(gen)據陽極(ji)(ji)材質的(de)(de)不同，主要(yao)分為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器、導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器;根(gen)(gen)據清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(即(ji)水(shui)膜(mo)(mo)的(de)(de)形成原理)不同，分為(wei)水(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術，前者(zhe)(zhe)為(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中的(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)(biao)面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者(zhe)(zhe)為(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)(biao)面形成水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對(dui)地方環保(bao)法規(gui)提(ti)出的(de)對(dui)煙塵(chen)排放(fang)控制的(de)要求，日本三(san)菱公司研發(fa)并建成濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制要求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)。目(mu)前我國通(tong)(tong)過(guo)(guo)引進(jin)技術(shu)并優化設計(ji)，已掌握(wo)其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)的技術(shu)特點如下：1)大多采(cai)(cai)用(yong)臥式布(bu)置，氣流(liu)(liu)沿水(shui)平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進(jin)出(chu)，煙氣流(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效(xiao)控制氣流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除效(xiao)率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平(ping)行于氣流(liu)(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布(bu)置，金屬極(ji)板(ban)采(cai)(cai)用(yong)懸掛方(fang)(fang)式，極(ji)板(ban)通(tong)(tong)過(guo)(guo)懸掛梁固(gu)定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)(cai)用(yong)框架式結構，通(tong)(tong)過(guo)(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)式由于陰(yin)陽(yang)極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間(jian)距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性(xing)好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障(zhang)時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣溫(wen)度下運行。

(2)金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)存在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)板一般高(gao)度(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水膜(mo)對陽極(ji)板的(de)設計(ji)、制造(zao)、安(an)裝及維護有(you)嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求，更換(huan)時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水膜(mo)保護以防(fang)腐(fu)蝕，一旦水膜(mo)保護出(chu)現失效(xiao)(xiao)，造(zao)成極(ji)板腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵效(xiao)(xiao)率(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專門(men)的(de)水處理系(xi)統，噴淋(lin)水經NaOH水溶液中(zhong)和后循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)，這種清灰方式(shi)對于(yu)水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴嘴性(xing)能要(yao)(yao)求更高(gao)。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示(shi)，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組等(deng)都采(cai)用(yong)了(le)金屬極(ji)板濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(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)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐(fu)蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體(ti)模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利(li)于(yu)保證(zheng)安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)沉淀極(ji)(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具有(you)(you)很強的(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對(dui)沉淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集液(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)沉淀極(ji)(ji)管上部設置一(yi)層間斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需(xu)要進行(xing)間斷沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動(dong)停掉其(qi)中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖(chong)洗結束后開(kai)啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗(hao)水量(liang)較(jiao)小(xiao)，集液(ye)槽中(zhong)的(de)收集液(ye)可(ke)返回脫硫塔內(nei)循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)壽命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)樹脂等原(yuan)材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個模(mo)塊(kuai)更換，將(jiang)大大增加(jia)維護(hu)費用(yong)(yong)和難(nan)度。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)環(huan)境(jing)監測報(bao)告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙(meng)西300MW機(ji)組、白(bai)楊河(he)兩(liang)臺300MW機(ji)組等都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出了柔性電極濕式(shi)電除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和俄(e)亥俄(e)州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(shan)東大學和(he)國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式(shi)除塵器的(de)研(yan)究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤(mei)機(ji)組中完(wan)成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)(zhi)物(wu)通過潤濕使(shi)其導電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自流向下與煙氣分離，柔性(xing)織(zhi)(zhi)物(wu)材料作為收塵極布(bu)置成方形孔(kong)道(dao)(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)(dao)流過。(1)柔性(xing)濕式電除塵器的(de)技術特點(dian)如下：1)柔性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身(shen)的(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期的(de)(de)維(wei)(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙氣(qi)溫度(du)較高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒蝕，使(shi)用壽命(ming)6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊(jin)程度(du)和(he)浸(jin)水(shui)后發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮都會(hui)影響實(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而(er)影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙氣(qi)流(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(含石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公司一期600MW機組(zu)采用了(le)柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器是北京華能達公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)具有(you)自(zi)主知識(shi)產權(quan)的(de)(de)(de)除塵(chen)技術。與(yu)(yu)上述(shu)濕式(shi)靜電(dian)除塵(chen)器結構不同(tong)，該結構布(bu)置是將收塵(chen)陽極(ji)板(ban)垂(chui)直于氣(qi)流(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)一水平(ping)線(xian)上，粉塵(chen)顆粒(li)在引風(feng)力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)上完成捕(bu)集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)(de)(de)技術特(te)點(dian)如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣(qi)接(jie)觸部(bu)位全(quan)(quan)部(bu)采(cai)用(yong)(yong)(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具有(you)強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其(qi)對氯(lv)離子(zi)和(he)(he)硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)性，使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命能夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全(quan)(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)結構大(da)大(da)降低(di)了徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除塵(chen)器的(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并且(qie)和(he)(he)普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)具有(you)的(de)集塵(chen)面積(ji)，相(xiang)當于普通(tong)陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用旋(xuan)轉電極(ji)設計(ji)，在旋(xuan)轉電極(ji)下(xia)部設立獨立的(de)清洗(xi)室，由高壓噴嘴在旋(xuan)轉電極(ji)內部向外沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污水通(tong)過排水泵和(he)排污管(guan)道(dao)送入脫硫(liu)塔補水。在工程運(yun)行中，利用壓差監測，實現在線噴淋(lin)，無水循環系(xi)統，故耗水、耗電量小。(2)徑(jing)流濕(shi)式電除塵(chen)器存(cun)在的(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙(yan)氣的(de)部件全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成(cheng)本投(tou)入較高。