西雙版納濕式電除塵器

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(yan)進入(ru)新世紀，隨著我(wo)國(guo)經濟的高速發展(zhan)，火電(dian)裝機容量(liang)仍在不斷增長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保信息》推(tui)算，2015年，我(wo)國(guo)新增火電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計總(zong)院預測，到(dao)2020年，火電裝機容量將(jiang)達到(dao)12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機容量約(yue)為3億(yi)kW。火電廠的快(kuai)速發展(zhan)導致了大氣環境(jing)的污染并(bing)引發了公共(gong)環境(jing)及健康(kang)危機，

雖然(ran)采取(qu)一系列(lie)政策，大力(li)推動煤炭清潔(jie)利用(yong)與發(fa)展清(qing)潔能(neng)源，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)基(ji)數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染(ran)物的(de)主要排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)主要措(cuo)施就是制(zhi)定和實施更加嚴(yan)格的(de)排(pai)放標準(zhun)。

同時濕式電除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃(ran)煤(mei)電廠污染物控制的(de)精處理技術設備，其(qi)處理對象為(wei)含(han)大(da)量游離水(shui)的(de)飽和濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并(bing)可有效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕式電除(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)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。在目前的(de)(de)(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主要差(cha)別在于陽(yang)極板(ban)材質的(de)(de)(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據陽(yang)極材質的(de)(de)(de)不同，主要分為不銹鋼濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器;根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)(de)形成(cheng)原理)不同，分為水(shui)膜自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)汽在陽(yang)極表面自凝結實現在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在陽(yang)極表面形成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬電極濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器20世(shi)紀90年代，為(wei)應對地方(fang)環保法規提(ti)出的(de)對煙塵(chen)(chen)排放控制的(de)要求，日本三菱公(gong)司研發并(bing)建成濕式電除(chu)塵(chen)(chen)器，用于(yu)燃煤電廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控(kong)制要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前我國通過引進技術并(bing)優(you)化(hua)設計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器的技術特點如(ru)下：1)大多采(cai)(cai)用臥式(shi)布置，氣流沿(yan)水平(ping)(ping)方(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣流速較低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)(xiao)控(kong)制氣流帶出(chu)(chu)粉塵，提高PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除效(xiao)(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)均平(ping)(ping)行于氣流方(fang)向布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)采(cai)(cai)用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極(ji)板(ban)通過懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)(cai)用框架(jia)式(shi)結構(gou)，通過吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距(ju)有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場(chang)穩定(ding)性好，運(yun)行電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)(chu)現故(gu)障(zhang)時(shi)，可以在(zai)較高的煙氣溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板(ban)一般(ban)高度(du)在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)設計(ji)、制造、安(an)裝及維護有(you)嚴格的(de)(de)要求，更(geng)換時(shi)難度(du)較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多(duo)采用(yong)316L，需(xu)要通過水(shui)(shui)膜保(bao)護以防(fang)腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保(bao)護出現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪(sang)失(shi)除塵(chen)效率。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)采用(yong)在線單(dan)線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需(xu)要設置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和(he)后循(xun)環使用(yong)，這種清灰(hui)方式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要求更(geng)高。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)(de)環境監測報告顯(xian)示(shi)，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(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(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)廠350MW機組等都采用(yong)了(le)金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電(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)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有(you)重量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體模塊化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液滴在(zai)沉淀極(ji)(ji)表面形成(cheng)(cheng)液膜，由于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對(dui)沉淀極(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘接，靠重力(li)自(zi)流至(zhi)下(xia)(xia)部集(ji)(ji)液槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極(ji)(ji)管(guan)上部設置(zhi)(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)(zhi)，將(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)間斷沖(chong)洗時(shi)，控制系統(tong)自(zi)動(dong)停掉(diao)其(qi)中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集(ji)(ji)液槽中的(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液可返(fan)回(hui)脫(tuo)硫(liu)塔(ta)內循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流速后，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度較高(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年(nian)左(zuo)右，與產品的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作產品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)有(you)關。3)如果(guo)出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個模塊更換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)和難度。根據各(ge)企業(ye)發布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石洞(dong)口300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學(xue)提出了柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立大學共同研究(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(da)學和(he)國(guo)電環保院共(gong)同(tong)研(yan)發(fa)，開始了柔性絕(jue)緣(yuan)疏水纖維(wei)織物用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機(ji)組中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)維織物通過(guo)(guo)潤濕使其導電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自流向下與煙氣分離(li)，柔(rou)性(xing)(xing)織物材(cai)料作為(wei)收(shou)塵極布置(zhi)成(cheng)方形孔道(立式布置(zhi))，煙氣沿孔道流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除(chu)塵器的技術特點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利于表(biao)(biao)面形成均勻水(shui)膜，利用(yong)從(cong)煙(yan)氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶(dai)出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)極部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)利于后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)(yang)極不(bu)耐高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)(yang)(yang)極壽命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使用(yong)壽命6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸(jin)水(shui)后(hou)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極間距，進而(er)影(ying)響到電(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率低。性(xing)能結(jie)果表(biao)(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)率(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一體化有(you)限公司一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)極濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術。

3.4、徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華能達公司自(zi)主研發的(de)具有自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術。與上述濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構不同，該結構布置是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流方(fang)向，使電(dian)場力(li)與引風力(li)的(de)方(fang)向在同一水平線上，粉塵(chen)顆粒在引風力(li)與電(dian)場力(li)的(de)共同作用(yong)(yong)下(xia)，在新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝置主要由殼(ke)體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴淋(lin)系統、熱風系統和(he)供(gong)電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤(you)其(qi)對氯離子和(he)硫化物的(de)應力(li)腐蝕)等特(te)性，使用(yong)(yong)壽命能夠(gou)達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通(tong)孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)結構大大降低了徑(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有的(de)(de)(de)集(ji)塵面(mian)積，相當于(yu)普通(tong)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采用旋轉電極(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)(zai)旋轉電極(ji)(ji)下部(bu)設(she)立獨立的(de)(de)(de)清(qing)(qing)洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在(zai)(zai)旋轉電極(ji)(ji)內部(bu)向外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清(qing)(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)通(tong)過(guo)排(pai)(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)(pai)污(wu)管道送入脫硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程(cheng)運行中，利用壓差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環(huan)系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑流濕(shi)式電除塵器存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成本投入較高。