許昌濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著(zhu)我國(guo)經濟的高速發(fa)展，火電(dian)(dian)(dian)裝機容量仍在不斷增(zeng)長。按(an)中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力行(xing)業節(jie)能環保信息(xi)》推(tui)算，2015年，我國(guo)新(xin)增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力規劃設計總院預測，到2020年，火電(dian)裝機容量將達到(dao)12.2億(yi)kW，新增裝機容量約為3億(yi)kW。火電(dian)廠的(de)快速發展(zhan)導致(zhi)了大氣環境的(de)污染并引發了公共環境及(ji)健(jian)康(kang)危機，

雖然采取一系(xi)列政(zheng)策，大力推(tui)動煤炭(tan)清潔利用與(yu)發展清(qing)潔能源，但由于我國燃(ran)煤發電的基數較大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的主要排放源之一，而降低排放強度(du)的主要措施(shi)就(jiu)是制定和實施(shi)更加嚴(yan)格(ge)的排放標準。

同時濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器作為(wei)(wei)燃煤電(dian)(dian)廠污染物控制的(de)精處(chu)理(li)技術設備(bei)，其處(chu)理(li)對象(xiang)為(wei)(wei)含大(da)量游(you)離水的(de)飽(bao)和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控制PM2.5的(de)排(pai)放，本(ben)文介紹4種(zhong)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器技術，并從(cong)性能、可靠性及除(chu)塵效(xiao)果等方(fang)面進(jin)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(qian)的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于(yu)陽極(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據(ju)(ju)陽極(ji)材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)不(bu)(bu)同，主(zhu)要(yao)分為不(bu)(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)、導電玻(bo)璃鋼電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi);根(gen)據(ju)(ju)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜的(de)形成(cheng)原理)不(bu)(bu)同，分為水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)和(he)水(shui)(shui)膜沖洗(xi)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)表(biao)面自(zi)凝(ning)結實(shi)現在(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰，后者為通(tong)過(guo)噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方(fang)環保(bao)法(fa)規提出(chu)的(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的(de)要求，日(ri)本(ben)三菱(ling)公司研(yan)發(fa)并建(jian)成濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用于(yu)燃(ran)煤電(dian)廠(chang)的(de)煙塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出控制要求(qiu)，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器。目前我(wo)國通(tong)過引進技(ji)術并優化設計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器的技(ji)術特點如下：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方(fang)(fang)向進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行于(yu)(yu)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過懸掛梁固定于(yu)(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由于(yu)(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間(jian)距(ju)有(you)保證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系(xi)統(tong)出現故障時，可以在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一(yi)般高度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的水膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的設計、制造、安裝及(ji)維護有嚴格(ge)的要(yao)求(qiu)，更換時(shi)難度(du)較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多(duo)采用(yong)(yong)316L，需要(yao)通過水膜(mo)保護以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水膜(mo)保護出現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)(yong)在(zai)線單線連續噴淋工藝(yi)，需要(yao)設置專門的水處理(li)系統，噴淋水經NaOH水溶液中和后循環使用(yong)(yong)，這種清灰方式(shi)對(dui)于水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據各(ge)企(qi)業發布的環境(jing)監(jian)測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期(qi)2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華國華舟山(shan)電(dian)廠350MW機組等(deng)都采用(yong)(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)除(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)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有重量(liang)輕(qing)、比強度高、耐腐蝕(shi)等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整(zheng)體模(mo)塊化，有利于(yu)保(bao)證安(an)裝精度。3)除(chu)塵(chen)器運(yun)行時(shi)，收集(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴(di)在沉(chen)(chen)(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有效阻(zu)隔(ge)粉(fen)塵(chen)和(he)石(shi)膏對沉(chen)(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)積(ji)，在沉(chen)(chen)(chen)淀極(ji)管上(shang)部(bu)設置一(yi)(yi)層間斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器分為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進行間斷沖洗時(shi)，控制系統(tong)自動(dong)停(ting)掉其中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓(ya)運(yun)行，沖洗結(jie)束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)(de)收集(ji)液(ye)可返(fan)回脫硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)在高溫下(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高時(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)有影響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在10～15年左右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)有關(guan)。3)如果(guo)出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需要整(zheng)個模(mo)塊更換，將(jiang)大大增加(jia)維護費用(yong)和(he)難度。根據(ju)各企(qi)業發布的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除(chu)塵(chen)器20世紀90年(nian)代(dai)末，俄亥俄州(zhou)立大學(xue)提(ti)出了柔性電極濕式(shi)電除塵技術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立(li)大學(xue)共同研究制(zhi)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，我國早由山東大學和國電環保院共同研發(fa)，開始(shi)了柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)用于濕式(shi)除塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物通過潤濕使其導電(dian)，可以形成(cheng)水膜，并(bing)靠(kao)重力自流(liu)(liu)向下與煙(yan)氣(qi)分離(li)，柔性(xing)織物材料作為收塵極布(bu)置成(cheng)方(fang)形孔道(立(li)式布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)沿(yan)孔道流(liu)(liu)過。(1)柔性(xing)濕式電(dian)除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)，有(you)利(li)于表(biao)面形成(cheng)均勻(yun)水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶出(chu)灰，實現自清(qing)灰，沖洗水(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極部件可(ke)(ke)組(zu)(zu)裝拆卸，有(you)利(li)于后期的(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極不(bu)耐高溫，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較高時，對陽(yang)(yang)(yang)(yang)極壽命有(you)影響(xiang)，嚴(yan)重時可(ke)(ke)能燒蝕，使用壽命6年(nian)左右。2)柔性(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后發(fa)(fa)生的(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)極間距，進而影響(xiang)到電(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(qi)(qi)流(liu)速(su)較高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)能結(jie)果(guo)表(biao)明：粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)(yang)發(fa)(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)(yi)體化有(you)限公司一(yi)(yi)期600MW機組(zu)(zu)采用了柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器是北京(jing)華能達(da)公司自(zi)主研(yan)發的(de)具有自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術。與(yu)(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電除(chu)(chu)(chu)塵器結構不同，該結構布(bu)置(zhi)是將收塵陽極(ji)板垂(chui)直于(yu)氣(qi)流方向，使電場力(li)(li)與(yu)(yu)引風力(li)(li)的(de)方向在同一(yi)水(shui)平線(xian)上，粉塵顆粒在引風力(li)(li)與(yu)(yu)電場力(li)(li)的(de)共同作(zuo)用下(xia)，在新型陽極(ji)板上完成捕集(ji)。裝置(zhi)主要由殼(ke)體(ti)(ti)、分布(bu)板、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供電電源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器的(de)技(ji)(ji)術特點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣(qi)接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)材質(zhi)，具有強(qiang)度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(尤其對(dui)氯離子和硫(liu)化(hua)物的(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等特性，使用壽命能夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新型陽極(ji)板的(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上，其幾乎(hu)全通透的(de)結構大(da)大(da)降低了徑(jing)流式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵器的(de)運行阻力(li)(li)，并且和普(pu)通的(de)陽極(ji)板相比，相同體(ti)(ti)積下(xia)新型陽極(ji)板具有的集塵面積，相當于(yu)普(pu)通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部設立獨立的清(qing)洗(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴(zui)在旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)內(nei)部向(xiang)外沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后(hou)的污(wu)水通過排(pai)水泵和排(pai)污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水。在工程(cheng)運行中，利用壓(ya)差(cha)監測，實(shi)現在線(xian)噴(pen)淋，無水循(xun)環系統，故耗水、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵器存在的問題如下(xia)：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的部件全(quan)部采(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。