徐州濕式電除塵器

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(yin)言進入新世紀，隨(sui)著我(wo)(wo)國(guo)經(jing)濟的高速發展，火(huo)電裝機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按(an)中(zhong)電聯《電力行(xing)業(ye)節能環保信(xin)息》推(tui)算，2015年，我(wo)(wo)國(guo)新增(zeng)火(huo)電裝機容量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電力規(gui)劃(hua)設計(ji)總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)機(ji)容量約(yue)為3億(yi)kW。火電廠的快速發(fa)(fa)展導(dao)致了(le)大氣環境(jing)(jing)的污染并(bing)引(yin)發(fa)(fa)了(le)公共環境(jing)(jing)及健(jian)康危機(ji)，

雖然采(cai)取一(yi)系列(lie)政策，大力推動煤(mei)炭清(qing)潔利用與發展清(qing)潔能(neng)源，但由(you)于我國燃(ran)煤發電的基數較大，火電廠(chang)仍將是大氣(qi)污(wu)染物的主要排(pai)放(fang)(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)(fang)強(qiang)度的主要措施就是制定和實施更加(jia)嚴格的排(pai)放(fang)(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)作(zuo)為燃煤(mei)電廠污染物(wu)控(kong)制的精(jing)處(chu)理技(ji)術設備，其(qi)處(chu)理對象為含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害(hai)氣體(ti)，并(bing)(bing)可(ke)有(you)效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本(ben)文(wen)介紹4種濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)技(ji)術，并(bing)(bing)從性能(neng)、可(ke)靠性及(ji)除(chu)(chu)塵效(xiao)果等方(fang)面進行比較。

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(qian)的濕除技(ji)術中(zhong)，主(zhu)要(yao)差(cha)別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的選取及清(qing)灰技(ji)術。根據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的不(bu)同(tong)，主(zhu)要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi);根據清(qing)灰技(ji)術(即(ji)水(shui)膜(mo)的形成原理)不(bu)同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)自清(qing)灰技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰技(ji)術，前(qian)者(zhe)為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋(lin)(lin)，靠煙氣中(zhong)的水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋(lin)(lin)水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)形成水(shui)膜(mo)清(qing)灰。

3、濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)性能對(dui)比(bi)3.1、金(jin)屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)排(pai)放控制的要求，日本三菱公司研發(fa)并建成濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電廠(chang)的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要求，在(zai)(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠(chang)安(an)裝濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器。目前(qian)我國(guo)通(tong)過引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器的(de)技(ji)術(shu)特(te)點(dian)如下：1)大多采(cai)用臥式布置，氣流(liu)沿水平方(fang)(fang)(fang)向(xiang)進出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)帶(dai)出粉(fen)塵，提高PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平行于氣流(liu)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)布置，金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸掛方(fang)(fang)(fang)式，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過懸掛梁固(gu)定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架式結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝方(fang)(fang)(fang)式由于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出現故(gu)障(zhang)時，可以在(zai)(zai)較高的(de)煙氣溫度下運行。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高(gao)(gao)度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均(jun)勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維(wei)護有嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，更換時難(nan)度較大(da)(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)(cai)用316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)膜保護以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚(shen)至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清(qing)灰方式采(cai)(cai)用在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋(lin)工(gong)藝，需要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后(hou)循環使用，這種清(qing)灰方式對(dui)于水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)(hao)、堿(jian)的(de)消耗(hao)(hao)較大(da)(da)，對(dui)噴(pen)嘴(zui)性能要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)更高(gao)(gao)。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)環境監(jian)測(ce)報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)(da)唐黃(huang)島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組、神(shen)華國(guo)華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組等都(dou)采(cai)(cai)用了金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)(dian)除(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比強(qiang)(qiang)度高、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)保證安(an)裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收集下來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)極(ji)表面形(xing)成液(ye)膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)很(hen)強(qiang)(qiang)的(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流(liu)至(zhi)下部(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)(chen)淀(dian)(dian)極(ji)管(guan)上部(bu)設置(zhi)一層間(jian)(jian)斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間(jian)(jian)斷沖(chong)洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束(shu)后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)收集液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)煙氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)率高，提高煙氣流(liu)速后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高溫下長期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣溫度較高時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽(shou)命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)質量(liang)及制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原(yuan)材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更換(huan)，將(jiang)大(da)(da)大(da)(da)增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)(de)環境(jing)監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機(ji)組等都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立大學提出了柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵技術(shu)的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥(hai)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(dong)大學和國電(dian)環保(bao)院共同研發，開始了(le)柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器的(de)研究(jiu)工(gong)作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相關(guan)資料顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖(xian)維織(zhi)(zhi)物(wu)通過潤(run)濕(shi)使其導(dao)電(dian)，可(ke)以形成水膜，并靠重力(li)自(zi)流(liu)向下與煙氣(qi)分離(li)，柔性(xing)(xing)織(zhi)(zhi)物(wu)材料作為(wei)收塵極(ji)布置(zhi)成方形孔道(dao)(立式布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器的技(ji)術特點(dian)如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)有(you)(you)重量輕、防腐性能(neng)好的(de)特點。2)柔性絕緣疏(shu)水纖維(wei)本(ben)身的(de)結(jie)構特性，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成均勻水膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)酸液(ye)帶(dai)出灰(hui)，實(shi)現自(zi)清(qing)灰(hui)，沖(chong)洗水量小。3)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部件(jian)可組裝拆卸，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)后期的(de)維(wei)護和更換。(2)柔性濕式電除(chu)塵器存在的(de)問題如下：1)柔性陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不(bu)耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時，對(dui)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒(shao)蝕，使用壽命6年左右。2)柔性纖維(wei)織(zhi)物(wu)的(de)伸縮率較大(da)，陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊(jin)程度和浸水后發生的(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實(shi)際的(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而影(ying)響(xiang)到電場的(de)穩定性、電壓(ya)的(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率低。性能(neng)結(jie)果(guo)表明：粉塵去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電益陽(yang)(yang)(yang)(yang)發電有(you)(you)限公司(si)300MW機(ji)組，國電滎陽(yang)(yang)(yang)(yang)煤電一(yi)(yi)體化有(you)(you)限公司(si)一(yi)(yi)期600MW機(ji)組采用了柔性電極(ji)(ji)濕式靜(jing)電除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器是北京(jing)華(hua)能達(da)公司自(zi)主(zhu)研發(fa)的(de)(de)具有自(zi)主(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)除塵(chen)(chen)技(ji)(ji)術。與上(shang)述濕式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器結構不同(tong)，該結構布(bu)置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直(zhi)于(yu)氣(qi)流方(fang)向，使電(dian)場力(li)(li)與引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作(zuo)用下(xia)，在(zai)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕(bu)集。裝置主(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系統(tong)、熱(re)風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)(jing)流濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)技(ji)(ji)術特(te)點如下(xia)：1)與煙(yan)氣(qi)接(jie)觸部位全部采用2205雙相不銹(xiu)鋼材質，具有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)硫(liu)化物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)性，使用壽命(ming)能夠達(da)到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑(jing)(jing)流式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)體(ti)積(ji)下(xia)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于普通(tong)陽極板(ban)的(de)20倍。3)陽極系統采用旋(xuan)轉(zhuan)電極設計，在旋(xuan)轉(zhuan)電極下部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)(xi)室，由高(gao)壓噴(pen)嘴在旋(xuan)轉(zhuan)電極內部向外沖洗(xi)(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)(xi)網板(ban)后的(de)污(wu)(wu)水通(tong)過排(pai)水泵(beng)和排(pai)污(wu)(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水。在工程運行中(zhong)，利用壓差監測(ce)，實現在線噴(pen)淋(lin)，無(wu)水循環系統，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)部件全部采用2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)，前期成本投入(ru)較高(gao)。