雅安濕式電除塵器

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(shi)紀，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火電裝機容量仍(reng)在不斷增長。按中電聯《電力(li)行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增火電裝機容量約0.51億kW。根據電力(li)規劃(hua)設計總院預(yu)測，到2020年(nian)，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容(rong)量約(yue)為3億kW。火電(dian)廠的快速發展導致了(le)大氣(qi)環(huan)境的污染并(bing)引發了(le)公共(gong)環(huan)境及健康危機(ji)，

雖(sui)然采(cai)取一(yi)系列政策，大力(li)推動煤炭清潔(jie)利用與發(fa)展清潔能源，但(dan)由于我國(guo)燃煤發(fa)電(dian)(dian)的基數較(jiao)大(da)，火電(dian)(dian)廠仍(reng)將是(shi)大(da)氣污染物的主要(yao)排(pai)放源之一，而(er)降(jiang)低排(pai)放強度的主要(yao)措(cuo)施就是(shi)制定和實施更加嚴格的排(pai)放標準。

同(tong)時濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器作(zuo)為燃煤電(dian)廠污(wu)染物控(kong)制(zhi)(zhi)的精處理技術(shu)設備(bei)，其處理對(dui)象為含大(da)量游(you)離水的飽和(he)濕煙(yan)氣，主(zhu)要(yao)去除粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣體，并(bing)可(ke)有效(xiao)控(kong)制(zhi)(zhi)PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器技術(shu)，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除塵(chen)效(xiao)果等方面(mian)進(jin)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。在目前(qian)的(de)(de)(de)濕(shi)(shi)除技(ji)術(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在于陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板材質的(de)(de)(de)選取及(ji)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)(yang)(yang)極(ji)材質的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器(qi)、導電玻(bo)璃鋼電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器(qi);根據清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水膜的(de)(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分(fen)為(wei)水膜自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水膜沖(chong)洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)(de)(de)水汽在陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現在線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋水在陽(yang)(yang)(yang)極(ji)表(biao)面形成(cheng)水膜清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀90年代(dai)，為(wei)應(ying)對地方環保法規(gui)提(ti)出的(de)對煙(yan)塵(chen)(chen)排放控制的(de)要求(qiu)，日本三菱公(gong)司研發(fa)并建(jian)成濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電廠的(de)煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出控(kong)制要(yao)求，在燃煤電(dian)廠安(an)裝濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器。目前(qian)我國通(tong)過引進技(ji)術并優化設計，已掌握其(qi)核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點如下(xia)：1)大多采(cai)用(yong)臥式布置，氣(qi)流沿水(shui)平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進出，煙氣(qi)流速(su)較低(流速(su)在2.5m/s左(zuo)右(you))，能有效控(kong)制氣(qi)流帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫除效率。2)陰(yin)(yin)陽(yang)極均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)流方(fang)(fang)向(xiang)布置，金屬極板(ban)采(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式，極板(ban)通(tong)過懸掛(gua)梁固(gu)定(ding)于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)框架式結構，通(tong)過吊(diao)(diao)桿(gan)吊(diao)(diao)掛(gua)在殼體(ti)中。這種安(an)裝方(fang)(fang)式由于(yu)陰(yin)(yin)陽(yang)極不(bu)易變形，極間距有保證，故電(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運行(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫(liu)系統出現故障時，可以在較高的煙氣(qi)溫度(du)下(xia)運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式(shi)電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及(ji)維(wei)護有嚴格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換(huan)時難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保護以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)膜(mo)(mo)保護出現失效，造(zao)成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至喪失除塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)(shi)采用在線(xian)單線(xian)連續噴淋工(gong)藝，需要(yao)(yao)設(she)置專門(men)的(de)水(shui)處理系(xi)統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和(he)后循環使用，這種清灰方(fang)式(shi)(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根(gen)據各(ge)企業發(fa)布的(de)環境監測報(bao)告(gao)顯示，金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興(xing)三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(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)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有重(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強度高(gao)、耐(nai)腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現(xian)整體模(mo)(mo)塊化，有利(li)于(yu)(yu)保證安裝精(jing)度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器運行時(shi)，收集下來(lai)的(de)(de)(de)液滴在沉淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有很強的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)(he)石膏對沉淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)(zhong)力自流至下部(bu)集液槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在沉淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一層間斷噴(pen)淋裝置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進(jin)行間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)，控(kong)制(zhi)系(xi)統自動(dong)停掉(diao)其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗(xi)結(jie)束(shu)后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集液槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集液可返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流速在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在高(gao)溫下長(chang)期(qi)使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽命有影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在10～15年左右(you)，與產(chan)品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作(zuo)產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)(neng)有關。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)(mo)塊更(geng)換(huan)，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和(he)(he)難(nan)度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上海石洞(dong)口(kou)300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立(li)大學提出了(le)柔性電極濕式電除塵技(ji)術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大(da)學(xue)共同研究制(zhi)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(zao)由山東大學和國電環保院共(gong)同研發，開始了柔性絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織物(wu)用于濕(shi)式除(chu)塵器的(de)研究(jiu)工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)(tong)過(guo)相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物(wu)通(tong)(tong)過(guo)潤濕使(shi)其(qi)導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力(li)自流向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物(wu)材(cai)料作為收塵極布(bu)置(zhi)成方形孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿(yan)孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器的技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、防(fang)腐(fu)性(xing)能(neng)(neng)(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身(shen)的(de)結構(gou)特性(xing)，有(you)(you)利(li)(li)于表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)(li)用(yong)(yong)從(cong)煙(yan)氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)酸液(ye)帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖(chong)洗(xi)水(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極部件可(ke)組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)(you)利(li)(li)于后期的(de)維(wei)護(hu)和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電除(chu)(chu)塵器存在(zai)的(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極不耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)時，對(dui)陽(yang)極壽命有(you)(you)影響，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)(neng)(neng)燒蝕，使用(yong)(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物(wu)的(de)伸(shen)縮(suo)率較大，陽(yang)極布的(de)張緊(jin)程度(du)和(he)浸水(shui)后發(fa)生的(de)伸(shen)縮(suo)都會影響實際的(de)極間距，進而影響到電場(chang)的(de)穩定性(xing)、電壓的(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)能(neng)(neng)(neng)結果(guo)表明：粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電益陽(yang)發(fa)電有(you)(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電滎(ying)陽(yang)煤電一體化(hua)有(you)(you)限公(gong)司(si)一期600MW機(ji)組(zu)采用(yong)(yong)了柔(rou)性(xing)電極濕式靜電除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公司自主(zhu)研發的(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知(zhi)識產權的(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與上(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構不同(tong)，該結構布置是將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直于氣流(liu)方向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)力(li)與引(yin)風力(li)的(de)方向(xiang)在同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒在引(yin)風力(li)與電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)共同(tong)作用下，在新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕(bu)集。裝置主(zhu)要由(you)殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如下：1)與煙氣接觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對(dui)氯(lv)離(li)子和硫化物的(de)應力(li)腐蝕)等特(te)性，使(shi)用壽命能夠達到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)通孔率達到98%以上(shang)，其幾乎(hu)全通透(tou)的(de)結構大大降(jiang)低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)，并且(qie)和普通的(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體(ti)積(ji)下新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普通陽(yang)極板的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極設計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極下(xia)部設立獨立的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高(gao)(gao)壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極內部向外(wai)沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后(hou)的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和排污管道送入脫(tuo)硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差(cha)監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無(wu)水(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部件全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投入較高(gao)(gao)。