忻州濕式電除塵器

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(zhu)我國經濟的高(gao)速發展，火電(dian)裝機(ji)容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節能環保信(xin)息》推算，2015年，我國新增火電(dian)裝機(ji)容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)力規劃設計總院預測(ce)，到2020年，火電裝機容(rong)量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠(chang)的(de)快速發展導致了大氣(qi)環境的(de)污(wu)染并(bing)引發了公共環境及健康危機，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推動(dong)煤(mei)炭清潔(jie)利用與發展清潔能源，但(dan)由于(yu)我國燃(ran)煤發電的(de)(de)基數較大，火(huo)電廠仍將是大氣污染(ran)物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源之一，而降低(di)排(pai)放(fang)強度的(de)(de)主(zhu)要(yao)措施就是制定(ding)和實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放(fang)標準。

同(tong)時濕式電(dian)除塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠(chang)污(wu)染物控制(zhi)的(de)精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象(xiang)為含大量(liang)游離水的(de)飽(bao)和(he)濕煙(yan)氣(qi)，主要(yao)去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害(hai)氣(qi)體(ti)，并可有效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式電(dian)除塵(chen)器技術，并從(cong)性(xing)能(neng)、可靠(kao)性(xing)及(ji)除塵(chen)效果等方(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)目前的(de)濕除(chu)(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材(cai)(cai)質的(de)選取及清(qing)灰技(ji)術(shu)。根(gen)據陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材(cai)(cai)質的(de)不同，主(zhu)要分為(wei)不銹鋼(gang)濕式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器、導(dao)電玻(bo)璃(li)鋼(gang)電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器、柔(rou)性電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器;根(gen)據清(qing)灰技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成(cheng)原理(li))不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)灰技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)(pen)淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)線清(qing)灰，后者為(wei)通(tong)過噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面形成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬(shu)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對地方環保法規提出的(de)對煙(yan)塵排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公(gong)司(si)研發并建成濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目(mu)前(qian)我國通(tong)過(guo)引進技術并優化設計(ji)，已掌握其核心技術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的技術特點如(ru)下：1)大多采(cai)用臥(wo)式(shi)布(bu)置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平方(fang)向(xiang)(xiang)進出(chu)(chu)，煙(yan)氣流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有效控制氣流(liu)(liu)帶(dai)出(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行(xing)于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板采(cai)用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定(ding)于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架式(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼體中。這種安裝方(fang)式(shi)由(you)于(yu)陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性(xing)好(hao)，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出(chu)(chu)現故障時，可以在較高的煙(yan)氣溫度下運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存(cun)在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)一般(ban)高(gao)度(du)在8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形(xing)成均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)設(she)計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，更換時難度(du)較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)通(tong)過(guo)水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護以(yi)防(fang)腐蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護出現失效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)(hui)方式(shi)(shi)采用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)(yao)設(she)置專門(men)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和(he)后循環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清灰(hui)(hui)方式(shi)(shi)對于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)(de)消耗較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更高(gao)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機組、大唐黃(huang)島電(dian)(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等都采用(yong)了(le)金屬極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)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)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵器的(de)(de)技(ji)術特(te)(te)點(dian)如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有重量(liang)(liang)輕、比(bi)強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特(te)(te)性(xing)(xing)。2)收(shou)塵極組件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有利于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)塵器運(yun)行時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)極表面形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有很強的(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)有效(xiao)阻隔(ge)粉塵和石(shi)(shi)膏對沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重力自流(liu)至下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙塵的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)(dian)極管(guan)上(shang)部設(she)置一層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將濕式電(dian)除(chu)塵器分(fen)為多個(ge)電(dian)場(chang)，當(dang)需要進行間斷(duan)沖洗時(shi)，控制系(xi)統(tong)自動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)場(chang)或將電(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖洗結束后開啟該電(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)塵性(xing)(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期(qi)使用(yong)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極板壽命有影響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)(liang)及制作產(chan)品(pin)所(suo)用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原(yuan)材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)部分(fen)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更(geng)換，將大(da)大(da)增加維(wei)護(hu)費用(yong)和難(nan)度(du)。根據各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(lv)(粉塵+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上(shang)海石(shi)(shi)洞(dong)口300MW機組、蒙西(xi)300MW機組、白楊河(he)兩臺300MW機組等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)了(le)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵器。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學提出了柔性(xing)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和俄亥俄州立大(da)學共(gong)同(tong)研究(jiu)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(zao)由山東大學和國電(dian)環(huan)保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機(ji)組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資料顯示(shi)，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水纖(xian)維織物通過(guo)潤濕(shi)使其導(dao)電，可以形(xing)成水膜(mo)，并靠重力自流向下與煙氣分離(li)，柔性(xing)織物材(cai)料作為收塵極布置(zhi)成方形(xing)孔(kong)道(立式布置(zhi))，煙氣沿(yan)孔(kong)道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除塵器的技術特點如(ru)下：1)柔性(xing)陽有重(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有利(li)于表(biao)面形成均(jun)勻水膜(mo)，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水量(liang)(liang)小。3)陽極(ji)部件可組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有利(li)于后期的(de)(de)維(wei)(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存在的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較高時(shi)，對(dui)陽極(ji)壽命有影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)(de)伸縮(suo)率較大，陽極(ji)布的(de)(de)張緊程度和(he)浸(jin)水后發生的(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影(ying)響實際的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較高，產生氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵去除(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽發電(dian)(dian)(dian)有限公(gong)司300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一體化有限公(gong)司一期600MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自主研發的具(ju)有(you)自主知識產權(quan)的除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)術。與上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不同(tong)，該(gai)結(jie)構布(bu)置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流方(fang)向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與引風(feng)(feng)力(li)(li)的方(fang)向(xiang)在同(tong)一水平(ping)線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在引風(feng)(feng)力(li)(li)與電(dian)場(chang)力(li)(li)的共同(tong)作用下，在新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)(cheng)捕集(ji)。裝(zhuang)置主要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風(feng)(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成(cheng)(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的技(ji)(ji)術特點如下：1)與煙氣接觸部位全(quan)部采用2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用壽(shou)命能夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)的通(tong)孔率達(da)到98%以(yi)上(shang)，其幾(ji)乎全(quan)通(tong)透(tou)的結(jie)構大大降(jiang)低(di)了徑(jing)流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的陽(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)體(ti)積下新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有(you)的集塵面積(ji)，相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)普通(tong)陽極板(ban)的20倍(bei)。3)陽極系統(tong)采(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極下部設(she)立(li)獨立(li)的清(qing)(qing)洗(xi)(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極內部向外沖洗(xi)(xi)網(wang)板(ban)，清(qing)(qing)洗(xi)(xi)網(wang)板(ban)后的污水(shui)通(tong)過排(pai)(pai)水(shui)泵和排(pai)(pai)污管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利(li)用壓差監(jian)測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循(xun)環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：1)由于(yu)接(jie)觸煙(yan)氣的部件全部采(cai)用2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。