邢臺濕式電除塵器

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，隨著(zhu)我國經濟的(de)高(gao)速發展(zhan)，火(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷增長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我國新增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設(she)計總院預(yu)測，到2020年(nian)，火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)(liang)將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)(liang)約(yue)為3億(yi)kW。火電(dian)廠(chang)的快速發(fa)展導致了大氣環境(jing)的污(wu)染并引發(fa)了公共環境(jing)及健康危機，

雖(sui)然采取(qu)一系(xi)列政策，大力推動(dong)煤(mei)炭(tan)清潔利用與發(fa)展清潔能源，但由于(yu)我國(guo)燃煤發(fa)電的基數較(jiao)大，火電廠仍(reng)將是大氣污染物(wu)的主(zhu)要(yao)排放源之一，而(er)降低排放強(qiang)度的主(zhu)要(yao)措施(shi)就是制定(ding)和(he)實施(shi)更(geng)加(jia)嚴格的排放標(biao)準。

同時濕式電(dian)除塵器作為燃(ran)煤電(dian)廠污染物控制(zhi)的精處理(li)技(ji)術(shu)設(she)備(bei)，其處理(li)對象為含大量游離水的飽和(he)濕煙氣，主(zhu)要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并(bing)可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電(dian)除塵器技(ji)術(shu)，并(bing)從(cong)性能、可(ke)靠(kao)性及(ji)除塵效果等方面進行比較(jiao)。

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)目前的濕(shi)(shi)除技(ji)(ji)術中，主(zhu)要差(cha)別在(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的選取及(ji)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術。根據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的不(bu)同，主(zhu)要分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器、柔性電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器;根據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(即水膜(mo)的形成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)水膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術和(he)水膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術，前者(zhe)為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面自凝結實現在(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過噴(pen)淋水在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面形成(cheng)水膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應(ying)對地方環保法規提(ti)出的(de)對煙塵(chen)排放控制的(de)要(yao)求，日本三菱公司研發并建(jian)成濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控(kong)制要求，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安(an)裝濕式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)。目(mu)前(qian)我國通過(guo)引進技術并優化設計，已掌(zhang)握其核心(xin)技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)大多(duo)采用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平(ping)方向(xiang)進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均(jun)平(ping)行于氣(qi)(qi)流(liu)方向(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛方式(shi)(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛梁固定于殼(ke)體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)(shi)(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體中。這種(zhong)安(an)裝方式(shi)(shi)(shi)(shi)由于陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)(yun)行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故障(zhang)時，可以在(zai)較高(gao)的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運(yun)(yun)行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽極(ji)板一般高(gao)度在(zai)(zai)8～10m左右(you)，要形成均勻的(de)水(shui)膜對陽極(ji)板的(de)設計、制(zhi)造、安裝及維護有(you)嚴格(ge)的(de)要求，更換時(shi)難度較大(da)。2)極(ji)板材(cai)質(zhi)多采(cai)用316L，需(xu)要通過水(shui)膜保(bao)護以防腐蝕，一旦水(shui)膜保(bao)護出現(xian)失(shi)(shi)效，造成極(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失(shi)(shi)除塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)采(cai)用在(zai)(zai)線單線連續噴淋工藝，需(xu)要設置專門的(de)水(shui)處(chu)理系統，噴淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循(xun)環(huan)使(shi)用，這(zhe)種清灰方(fang)式(shi)對于水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)消耗(hao)(hao)較大(da)，對噴嘴(zui)性能(neng)要求更高(gao)。根據各企業發布(bu)的(de)環(huan)境監(jian)測報告(gao)顯示，金屬(shu)(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山(shan)電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)用了金屬(shu)(shu)極(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(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)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有重(zhong)量輕、比強(qiang)度高、耐腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組件采用工廠成型(xing)，實現整體模(mo)塊化，有利于保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行(xing)(xing)時，收集下(xia)來(lai)的(de)液(ye)滴(di)(di)在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表(biao)面形(xing)成液(ye)膜(mo)，由于玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有很(hen)強(qiang)的(de)疏水性(xing)，能有效(xiao)阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至下(xia)部(bu)(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止少量煙塵(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)(bu)設置(zhi)(zhi)一(yi)(yi)層間斷噴淋裝置(zhi)(zhi)，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)(yao)進行(xing)(xing)間斷沖洗時，控制(zhi)系統自動(dong)停掉(diao)其中(zhong)一(yi)(yi)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行(xing)(xing)，沖洗結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量較小，集液(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)收集液(ye)可(ke)返回(hui)脫硫塔內循環使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一(yi)(yi)般FRP不能在(zai)高溫下(xia)長期使用，煙氣(qi)溫度較高時對(dui)陽極(ji)板壽命有影響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能燒灼。FRP的(de)使用壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產(chan)品的(de)質量及制(zhi)作(zuo)產(chan)品所用的(de)樹脂等(deng)(deng)原材(cai)料性(xing)能有關。3)如果出現部(bu)(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要(yao)(yao)整個(ge)模(mo)塊更換，將大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)加維護費用和(he)難度。根據(ju)各(ge)企業(ye)發布的(de)環境監測(ce)報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)(di)含(han)量：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等(deng)(deng)都采用了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末(mo)，俄亥俄州立大學提出了柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥(hai)俄州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，我國早由山東(dong)大學(xue)和國電環保院共同(tong)研發，開(kai)始了柔性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物用于濕式除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)研究(jiu)工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中(zhong)完成工(gong)業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)優(you)良(liang)的柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物(wu)(wu)通過(guo)潤濕(shi)使(shi)其導電，可以(yi)形成水(shui)膜，并靠重力自流向下與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物(wu)(wu)材料作(zuo)為收塵極布(bu)置成方形孔(kong)道(dao)(立式(shi)(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重量輕(qing)、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)(you)利于表(biao)面形(xing)成均勻(yun)水膜，利用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗(xi)水量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組(zu)(zu)裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)(you)利于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時可能燒(shao)蝕，使(shi)用壽命6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)(suo)率(lv)較(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和浸水后(hou)發生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流速較(jiao)高，產生氣流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)能結(jie)果表(biao)明(ming)：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發電(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體(ti)化(hua)有(you)(you)限公司(si)一期(qi)600MW機(ji)組(zu)(zu)采用了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是北(bei)京華能達公司自主研發的(de)(de)具有(you)自主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構(gou)(gou)不同(tong)(tong)，該結構(gou)(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)垂(chui)直于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力與引(yin)風(feng)力的(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力與電(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)共同(tong)(tong)作用下，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完(wan)成(cheng)捕集。裝置(zhi)主要(yao)由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點如下：1)與煙氣接觸部位全部采用2205雙(shuang)相不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離(li)子和硫(liu)化(hua)物(wu)的(de)(de)應力腐蝕)等特(te)性，使(shi)用壽命能夠(gou)達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通孔(kong)率達到98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結構(gou)(gou)大大降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力，并且和普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)相比，相同(tong)(tong)體積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵面(mian)積(ji)，相當于(yu)普(pu)通陽(yang)極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系(xi)(xi)統采用旋轉電(dian)極設計，在(zai)(zai)(zai)旋轉電(dian)極下部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清(qing)洗室，由(you)(you)高壓噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋轉電(dian)極內部(bu)向(xiang)外(wai)沖洗網(wang)板(ban)，清(qing)洗網(wang)板(ban)后的(de)(de)污(wu)水(shui)通過排水(shui)泵和排污(wu)管道送入脫硫塔(ta)補(bu)水(shui)。在(zai)(zai)(zai)工程運行中，利用壓差監測，實現在(zai)(zai)(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)循環系(xi)(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)(you)于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投入較高。