信陽濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨(sui)著我(wo)(wo)國(guo)經濟(ji)的高速發展，火電裝機容量仍在不斷增長。按中電聯《電力(li)行業節能(neng)環(huan)保信息》推算，2015年，我(wo)(wo)國(guo)新增火電裝機容量約0.51億kW。根據電力(li)規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新(xin)增(zeng)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速發展導致了(le)大氣環(huan)境的污染并引發了(le)公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政策，大力推動煤炭清潔利用(yong)與(yu)發展清(qing)潔(jie)能源(yuan)，但(dan)由于我國燃煤(mei)發電(dian)的(de)基數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠仍將是大(da)氣污(wu)染物的(de)主要排放(fang)源(yuan)之一，而降低排放(fang)強度的(de)主要措施就是制定(ding)和實施更加嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染物控制的精(jing)處理技術設(she)備，其處理對象(xiang)為含大(da)量游離水(shui)的飽(bao)和濕(shi)煙氣，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體(ti)，并可(ke)有效控制PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器技術，并從性(xing)(xing)能、可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)及除(chu)塵(chen)效果等方面進行(xing)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(zai)目(mu)前(qian)的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術中(zhong)，主要差別在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)材質的(de)不同(tong)，主要分為(wei)不銹鋼濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、導電玻(bo)璃鋼電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、柔性電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形(xing)成原理)不同(tong)，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷(duan)噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)表面自凝(ning)結(jie)實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年(nian)代，為應(ying)對地方環(huan)保(bao)法規提出的(de)對煙(yan)塵(chen)排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公司研發(fa)并(bing)建成濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年(nian)，專門針(zhen)對PM2.5提出控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電廠安裝濕式電除塵(chen)器(qi)。目(mu)前(qian)我(wo)國通(tong)(tong)過(guo)引進技(ji)術并(bing)優化設計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術。(1)金屬電極(ji)(ji)(ji)濕式電除塵(chen)器(qi)的技(ji)術特點如下：1)大多采(cai)(cai)用臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流沿水(shui)平方向進出，煙氣(qi)流速(su)(su)較(jiao)(jiao)低(流速(su)(su)在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有效控制(zhi)氣(qi)流帶(dai)出粉塵(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除效率(lv)。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)流方向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采(cai)(cai)用懸掛方式，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通(tong)(tong)過(guo)懸掛梁(liang)固定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電暈電極(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用框架式結構(gou)，通(tong)(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這(zhe)種安裝方式由(you)于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間距(ju)有保證，故電場穩定性好(hao)，運行(xing)電壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫硫系統出現故障時，可以在(zai)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的煙氣(qi)溫度(du)下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極(ji)濕(shi)式電除塵器存在的(de)問(wen)題如(ru)下：

1)陽極板(ban)一般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽極板(ban)的(de)(de)(de)設計、制(zhi)造、安裝及(ji)維護有嚴格的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換時難度較大(da)。2)極板(ban)材質多(duo)采(cai)(cai)用316L，需(xu)要(yao)(yao)通過水(shui)膜保護以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護出現(xian)失(shi)效，造成極板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式采(cai)(cai)用在線單線連續噴(pen)淋(lin)工(gong)藝，需(xu)要(yao)(yao)設置專門的(de)(de)(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和(he)后(hou)循環(huan)使用，這種清灰(hui)方式對(dui)(dui)于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)較大(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更(geng)高。根(gen)據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)(de)環(huan)境監(jian)測(ce)報告(gao)顯(xian)示，金屬(shu)電極濕式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島電廠670MW機(ji)組、神(shen)華國華舟山電廠350MW機(ji)組等(deng)都采(cai)(cai)用了(le)金屬(shu)極板(ban)濕式電除(chu)(chu)(chu)塵(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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼具有重(zhong)量輕、比(bi)強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用工廠成型，實現整(zheng)(zheng)體模塊化，有利于(yu)(yu)保(bao)證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器運行時，收集(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)液(ye)(ye)滴在沉淀極(ji)表面(mian)形成液(ye)(ye)膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼具有很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)和石膏對(dui)沉淀極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)沉積，在沉淀極(ji)管上部(bu)設(she)置一層間(jian)斷噴淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進(jin)行間(jian)斷沖洗(xi)時，控制系統自動停掉(diao)其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗(xi)結(jie)束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水量較小，集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可返(fan)回脫硫塔內循(xun)環使用。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)(zuo)右時，PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在高(gao)溫下(xia)長(chang)期使用，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較高(gao)時對(dui)陽(yang)極(ji)板壽(shou)命有影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用壽(shou)命在10～15年左(zuo)(zuo)右，與(yu)產(chan)品的(de)(de)質量及(ji)制作產(chan)品所(suo)用的(de)(de)樹(shu)脂(zhi)等(deng)原(yuan)材料(liao)性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果出(chu)現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼損(sun)壞(huai)，需(xu)要(yao)整(zheng)(zheng)個(ge)模塊更換，將大大增(zeng)加維護費用和難度(du)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上海(hai)石洞(dong)口(kou)300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等(deng)都采用了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提出(chu)了柔性(xing)電極濕式電除塵(chen)技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)共同研(yan)究(jiu)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，我國早由山東大學和(he)國電環保院共(gong)同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于(yu)(yu)濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于(yu)(yu)2012年(nian)在益陽(yang)300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資(zi)料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕(jue)緣疏(shu)水纖(xian)維織物通(tong)過(guo)潤濕使其導電，可以形成水膜，并(bing)靠重力自流向(xiang)下(xia)(xia)與(yu)煙氣(qi)分離，柔性(xing)織物材料作為收塵極布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣(qi)沿孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式(shi)電除(chu)塵器的技術特點如下(xia)(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能好(hao)的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)纖維本身的(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)(you)(you)利于表(biao)面形成(cheng)均勻(yun)水(shui)(shui)膜，利用從(cong)煙氣(qi)中收集的(de)酸(suan)液帶出(chu)灰，實(shi)現(xian)自清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝(zhuang)拆卸(xie)，有(you)(you)(you)利于后(hou)期(qi)的(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電除(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐(nai)高溫，煙氣(qi)溫度較高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)(you)(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織(zhi)物的(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)張緊程度和(he)浸水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)伸(shen)縮都會(hui)影響實(shi)際的(de)極(ji)間(jian)距，進(jin)而影響到電場(chang)的(de)穩定性(xing)、電壓(ya)的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較高，產生氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電益陽(yang)(yang)發電有(you)(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機組，國(guo)電滎陽(yang)(yang)煤電一體(ti)化有(you)(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)一期(qi)600MW機組采(cai)用了柔(rou)性(xing)電極(ji)濕式靜電除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華能達(da)公司自(zi)主研發的(de)(de)具有(you)(you)自(zi)主知(zhi)識(shi)產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕式(shi)靜電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)構不同(tong)(tong)(tong)，該(gai)結(jie)構布置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣(qi)流(liu)方向，使電場力(li)與(yu)(yu)引(yin)風力(li)的(de)(de)方向在同(tong)(tong)(tong)一水(shui)平線上(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)顆粒在引(yin)風力(li)與(yu)(yu)電場力(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)(tong)作用(yong)下(xia)(xia)(xia)，在新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)完(wan)成捕集。裝置(zhi)主要(yao)由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱風系統(tong)和供電電源等組(zu)成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部位全部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具有(you)(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和硫(liu)化物(wu)的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結(jie)構大大降低了徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并且和普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)(tong)(tong)體積下(xia)(xia)(xia)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有(you)(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相當于普通陽(yang)(yang)極板的(de)(de)20倍。3)陽(yang)(yang)極系(xi)統采用旋(xuan)轉(zhuan)電極設計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極下部設立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極內部向(xiang)外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)(de)污水通過排(pai)水泵和排(pai)污管道送入脫(tuo)硫(liu)塔補水。在(zai)工程運行中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋(lin)，無水循環系(xi)統，故耗水、耗電量(liang)小。(2)徑流(liu)濕式電除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高。