新鄉濕式電除塵器

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)言進入新世紀(ji)，隨(sui)著我(wo)國經濟的高(gao)速發展，火電(dian)裝機容(rong)量仍在不(bu)斷增長。按中(zhong)電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業節能環保(bao)信息》推算，2015年，我(wo)國新增火電(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院預(yu)測，到(dao)2020年，火電(dian)裝(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容量約(yue)為3億kW。火電(dian)廠(chang)的快(kuai)速發展導致了(le)大(da)氣環境(jing)的污染并引發了(le)公共環境(jing)及健康危機，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤發(fa)電(dian)的(de)(de)基數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠仍(reng)將是(shi)(shi)大(da)氣污染物的(de)(de)主要(yao)排放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降低排放(fang)強度的(de)(de)主要(yao)措施就是(shi)(shi)制定(ding)和實(shi)施更(geng)加嚴格的(de)(de)排放(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器作為燃煤(mei)電(dian)(dian)廠污染物控(kong)(kong)制的(de)精處理技(ji)術(shu)設(she)備，其處理對象(xiang)為含大量游離水的(de)飽和濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(含石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴(di)和有害氣體，并可(ke)有效(xiao)控(kong)(kong)制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹4種濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器技(ji)術(shu)，并從(cong)性能、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵效(xiao)果等方(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)(zai)目前的(de)濕(shi)除(chu)(chu)(chu)技(ji)(ji)術(shu)中，主要差別在(zai)(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清灰技(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不(bu)同，主要分為不(bu)銹鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器;根據清灰技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)原(yuan)理)不(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自清灰技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清灰技(ji)(ji)術(shu)，前者(zhe)為間(jian)斷噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)(zai)線清灰，后者(zhe)為通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜(mo)清灰。

3、濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代，為應(ying)對地方環保法規提出(chu)的對煙塵(chen)(chen)排(pai)放(fang)控制的要求，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對(dui)PM2.5提(ti)出控(kong)制(zhi)要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前(qian)我(wo)國通過引進技(ji)(ji)術并優化設計，已掌(zhang)握其核心技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)(ji)術特點(dian)如下：1)大多(duo)采(cai)用臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向進出，煙氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控(kong)制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率(lv)。2)陰陽極均平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布置，金(jin)屬極板采(cai)用懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極板通過懸掛(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用框架式(shi)(shi)結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安(an)裝方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極不易(yi)變形，極間距有保證，故電(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極板一般高度在8～10m左右，要(yao)形成均(jun)勻的水膜(mo)(mo)對陽(yang)極板的設計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的要(yao)求，更(geng)換時難(nan)度較大(da)。2)極板材(cai)質多采(cai)用316L，需(xu)要(yao)通過水膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)以(yi)防(fang)腐(fu)蝕，一旦(dan)水膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰方式采(cai)用在線單線連續噴淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設置專(zhuan)門的水處理系統，噴淋(lin)水經NaOH水溶液中和后循環(huan)使(shi)用，這(zhe)種(zhong)清(qing)灰方式對于(yu)水耗(hao)、電耗(hao)、堿的消耗(hao)較大(da)，對噴嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據各企業發(fa)布(bu)的環(huan)境監測報(bao)告顯示(shi)，金屬(shu)電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)(zu)、大(da)唐黃島(dao)電廠670MW機組(zu)(zu)、神華國華舟山電廠350MW機組(zu)(zu)等都采(cai)用了(le)金屬(shu)極板濕式電除(chu)塵(chen)(chen)(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)(you)(you)重量(liang)輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現整體(ti)模塊(kuai)(kuai)化(hua)，有(you)(you)(you)利于(yu)(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極表面形成液膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)(you)(you)很強的(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重力自流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極管(guan)上(shang)部(bu)設置一(yi)層間(jian)斷噴(pen)淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行間(jian)斷沖(chong)洗(xi)時(shi)，控制系統自動停掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖(chong)洗(xi)結束(shu)后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)液槽中(zhong)的(de)(de)收集(ji)液可返回脫硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)流(liu)速后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)溫度較高(gao)(gao)時(shi)對陽極板壽命有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制作產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)(you)(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整個模塊(kuai)(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度。根據各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上(shang)海石洞口300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電極濕式電除塵技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)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，我國早由山東大(da)學(xue)和(he)國電環保院共同(tong)研(yan)(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖(xian)維織物用于濕(shi)式除塵器的研(yan)(yan)究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工(gong)業(ye)化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕性優良(liang)的(de)柔性絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維織(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕使(shi)其導電，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠重力自流(liu)向下與煙氣分離，柔性織(zhi)物(wu)材料作為收塵(chen)極布(bu)(bu)置(zhi)成方形(xing)孔(kong)道(立(li)式布(bu)(bu)置(zhi))，煙氣沿(yan)孔(kong)道流(liu)過(guo)。(1)柔性濕式電除塵(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如下：1)柔性陽有(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)(shui)纖維本身的(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利于(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)(shui)(shui)膜，利用(yong)從煙(yan)氣中(zhong)收集(ji)的(de)酸(suan)液(ye)帶(dai)(dai)出灰，實現自清灰，沖(chong)洗(xi)水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)(zu)裝拆卸，有(you)利于(yu)后期(qi)的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存(cun)在的(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)氣溫度較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴重時可能(neng)燒(shao)蝕，使(shi)用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)伸縮率(lv)(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)張緊程(cheng)度和浸水(shui)(shui)(shui)后發(fa)生的(de)伸縮都會影響實際的(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙(yan)氣流速(su)較高(gao)，產生氣流帶(dai)(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明(ming)：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)一(yi)(yi)體化有(you)限公(gong)司(si)一(yi)(yi)期(qi)600MW機組(zu)(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器是北京華能(neng)達公(gong)司自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有自主(zhu)(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵技術(shu)(shu)。與(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)靜(jing)電除(chu)(chu)塵器結(jie)(jie)構(gou)(gou)不同(tong)，該結(jie)(jie)構(gou)(gou)布置(zhi)是將收塵陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電場(chang)力與(yu)引風(feng)力的(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一(yi)水平線上，粉塵顆粒在引風(feng)力與(yu)電場(chang)力的(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板上完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要由(you)殼體(ti)、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)供電電源等組(zu)成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器的(de)(de)技術(shu)(shu)特點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位(wei)全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)通(tong)孔率(lv)達到(dao)98%以上，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵器的(de)(de)運(yun)行(xing)阻力，并且(qie)和(he)普(pu)通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板相比，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板具(ju)有的(de)集塵面(mian)積，相當于普通(tong)陽極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)污水(shui)通(tong)過(guo)排水(shui)泵和(he)排污管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用壓差監(jian)測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統，故(gu)耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題(ti)如(ru)下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙相不銹(xiu)鋼，前(qian)期(qi)成本投入較(jiao)高。