鹽城濕式電除塵器

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)進入新世紀，隨著我(wo)國經濟的(de)高(gao)速(su)發展，火電裝機容量(liang)仍在不斷(duan)增(zeng)長。按中電聯(lian)《電力行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國新增(zeng)火電裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計(ji)總院(yuan)預(yu)測，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)(ji)容量約為3億kW。火電廠的快速發展導致(zhi)了大氣環境(jing)的污(wu)染并引發了公(gong)共環境(jing)及健康(kang)危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃(ran)煤發電的基數(shu)較大，火電廠仍將是大氣污染物的主(zhu)要(yao)排放源之(zhi)一，而(er)降低排放強度的主(zhu)要(yao)措施就(jiu)是制定(ding)和實施更加嚴(yan)格(ge)的排放標準。

同(tong)時濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器作為燃煤電(dian)(dian)廠污染物(wu)控(kong)制(zhi)的(de)精(jing)處(chu)(chu)理(li)技(ji)(ji)術設備，其處(chu)(chu)理(li)對象(xiang)為含(han)大量游(you)離水的(de)飽和(he)(he)濕煙氣(qi)，主(zhu)要去除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)(he)有害氣(qi)體，并(bing)可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器技(ji)(ji)術，并(bing)從(cong)性能、可靠(kao)性及除塵效果等方面(mian)進(jin)行(xing)比(bi)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)濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要差(cha)別在于陽(yang)極(ji)板材(cai)(cai)質的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材(cai)(cai)質的(de)(de)不同(tong)(tong)，主要分(fen)為(wei)(wei)不銹(xiu)鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器;根據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形成原理)不同(tong)(tong)，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表面(mian)自凝(ning)結實(shi)現在線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面(mian)形成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年(nian)代，為應對地(di)方環保法規提出的對煙塵(chen)排(pai)放控制的要求，日本(ben)三菱公司研發并(bing)建(jian)成濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控(kong)制要求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我國通過(guo)(guo)引進技(ji)術(shu)并優(you)化(hua)設計，已掌(zhang)握(wo)其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥(wo)式(shi)布置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平方向進出(chu)(chu)，煙氣流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控(kong)制氣流(liu)(liu)帶(dai)出(chu)(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除效(xiao)率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)極均平行(xing)于氣流(liu)(liu)方向布置(zhi)，金屬極板采(cai)用懸(xuan)掛(gua)方式(shi)，極板通過(guo)(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采(cai)用框架式(shi)結(jie)構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中。這種安裝方式(shi)由于陰(yin)陽(yang)極不易(yi)變形(xing)，極間(jian)距有保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫(liu)系(xi)統(tong)出(chu)(chu)現故障時，可(ke)以在(zai)較高的(de)煙氣溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電極濕(shi)式電除(chu)塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般(ban)高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻(yun)的水(shui)膜(mo)對(dui)陽極(ji)板(ban)的設計(ji)、制造、安裝及維護有嚴格的要(yao)(yao)求(qiu)，更換(huan)時難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材(cai)質多采用316L，需(xu)(xu)要(yao)(yao)通(tong)過(guo)水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護出現失效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵效率(lv)。3)清(qing)灰方式采用在(zai)線單線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)(xu)要(yao)(yao)設置(zhi)專(zhuan)門的水(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循(xun)環使(shi)用，這種清(qing)灰方式對(dui)于水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)(hao)、堿的消耗(hao)(hao)較(jiao)大，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更高(gao)。根據各企業發(fa)布的環境(jing)監測報告(gao)顯示，金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組、大唐(tang)黃島電(dian)(dian)(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠(chang)350MW機組等都采用了(le)金屬極(ji)板(ban)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現(xian)整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)保(bao)證安(an)裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)(xia)來的(de)(de)液滴在沉淀(dian)極表面形成(cheng)液膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)很強(qiang)的(de)(de)疏(shu)水性，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉淀(dian)極壁的(de)(de)粘接，靠重力自流至下(xia)(xia)部(bu)集液槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在沉淀(dian)極管上部(bu)設置一層(ceng)間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進行間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控(kong)制(zhi)系統自動(dong)停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運行，沖洗(xi)結(jie)束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集液槽中的(de)(de)收(shou)集液可(ke)返回(hui)脫硫塔內循環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在的(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影響(xiang)(xiang)除塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在高(gao)溫下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在10～15年(nian)左右(you)，與產(chan)(chan)品的(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作(zuo)產(chan)(chan)品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模(mo)塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)大大增加(jia)維護費(fei)用(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各企(qi)業發(fa)布(bu)的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)、白楊河(he)兩(liang)臺300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立(li)大(da)學提出了柔性電極濕式電除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立大學共(gong)同(tong)研究制作出臺實驗裝置。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，我國早由山東大學和國(guo)電環保院共同研發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式(shi)除塵器的研究工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組(zu)中(zhong)完(wan)成(cheng)工業(ye)化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)(tong)過相(xiang)關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖(xian)維織(zhi)物通(tong)(tong)過潤濕(shi)使其導(dao)電(dian)，可以形成水(shui)膜，并靠(kao)重(zhong)力自(zi)流(liu)向下與煙(yan)氣分離(li)，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料作為收塵極布(bu)(bu)置成方形孔道(立(li)式布(bu)(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)的技術特點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖維(wei)本身的(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利于(yu)表面形成均勻水膜(mo)，利用(yong)從(cong)煙(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)酸液帶出灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗(xi)水量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極部件可組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利于(yu)后(hou)期的(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電除塵(chen)器存在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不耐高(gao)溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較高(gao)時，對(dui)陽(yang)(yang)極壽命有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)伸縮率較大，陽(yang)(yang)極布的(de)張緊程度和浸水后(hou)發(fa)生的(de)伸縮都(dou)會影響實際的(de)極間距，進(jin)而(er)影響到電場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電壓的(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較高(gao)，產(chan)生氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除率低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵(chen)去(qu)(qu)除率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電益(yi)陽(yang)(yang)發(fa)電有(you)限公(gong)司300MW機組(zu)(zu)，國(guo)電滎陽(yang)(yang)煤電一體化有(you)限公(gong)司一期600MW機組(zu)(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電極濕式靜電除塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)徑(jing)流濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)是北京華能(neng)達(da)公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵技術。與上述濕式靜電(dian)除(chu)塵器(qi)結構不同(tong)(tong)，該結構布(bu)(bu)置(zhi)是將(jiang)收塵陽極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流方(fang)向，使(shi)電(dian)場力(li)(li)(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)(zai)同(tong)(tong)一(yi)水平線(xian)上，粉塵顆(ke)粒在(zai)(zai)引風(feng)力(li)(li)(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下，在(zai)(zai)新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體(ti)、分布(bu)(bu)板(ban)、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和供(gong)電(dian)電(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑(jing)流濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下：1)與煙氣接觸部(bu)位全(quan)(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(尤其對氯(lv)離子和硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi))等(deng)特性，使(shi)用(yong)壽命能(neng)夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上，其幾乎全(quan)(quan)通透的(de)(de)(de)結構大(da)大(da)降低了徑(jing)流式濕式除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)(li)，并且(qie)和普通的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體(ti)積下新(xin)(xin)型陽極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)集塵面積，相當于普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采(cai)用(yong)旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)設立獨立的(de)清洗室，由(you)高壓噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道送入脫(tuo)硫(liu)塔補水(shui)。在工程(cheng)運行中，利用(yong)壓差監(jian)測(ce)，實現在線噴淋，無(wu)水(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)問(wen)題如下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成(cheng)本投入較高。