陽江濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著我國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)仍在不(bu)斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推(tui)算(suan)，2015年，我國新(xin)增火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃(hua)設計總院(yuan)預測，到2020年，火電裝機容量將達到12.2億kW，新(xin)增裝機容量約(yue)為3億kW。火電廠的(de)快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環(huan)境的(de)污(wu)染并(bing)引發(fa)了公共環(huan)境及健康危(wei)機，

雖然采取一系列(lie)政策(ce)，大力推動煤炭(tan)清潔利用(yong)與(yu)發展(zhan)清潔能源(yuan)，但(dan)由于(yu)我國燃(ran)煤發電的(de)基數較大，火(huo)電廠仍將是大氣污染物的(de)主(zhu)要排放源(yuan)之一，而降低排放強度的(de)主(zhu)要措施就是制定和(he)實施更加嚴(yan)格的(de)排放標(biao)準。

同時濕式(shi)(shi)電除塵器作為(wei)燃煤電廠污染物(wu)控制的精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象為(wei)含大量游(you)離水的飽和濕煙氣(qi)，主(zhu)要(yao)去除粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體，并可(ke)有(you)效控制PM2.5的排放(fang)，本文(wen)介紹4種濕式(shi)(shi)電除塵器技術，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵效果等方面進行比較。

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)目前的(de)(de)濕(shi)除技(ji)術中，主要(yao)差別在(zai)于陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)(de)選(xuan)取(qu)及清灰(hui)(hui)技(ji)術。根據(ju)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的(de)(de)不同(tong)(tong)，主要(yao)分為(wei)不銹鋼濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi);根據(ju)清灰(hui)(hui)技(ji)術(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形成原理)不同(tong)(tong)，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清灰(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術，前者為(wei)間(jian)斷噴(pen)(pen)淋，靠(kao)煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)表面形成水(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代，為應對(dui)地方(fang)環保法規(gui)提出的對(dui)煙塵排放(fang)控制的要(yao)求，日本三菱(ling)公司(si)研發并(bing)建成濕式電(dian)除塵器，用于燃煤(mei)電(dian)廠的煙塵治理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安(an)裝濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引(yin)進技(ji)術并優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)的技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)大多采用臥(wo)式布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平方向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控(kong)制氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效(xiao)率(lv)。2)陰(yin)陽極均平行于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方向布(bu)置，金屬(shu)極板采用懸掛方式，極板通(tong)過(guo)懸掛梁固定(ding)于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采用框架(jia)式結構(gou)，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安(an)裝方式由于(yu)陰(yin)陽極不易變形(xing)，極間距有(you)保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)較高的煙(yan)氣(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金(jin)屬電極濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器存(cun)在的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般(ban)高度在(zai)8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻的(de)水(shui)膜對陽極(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)(hu)有嚴(yan)格的(de)要(yao)求(qiu)，更換(huan)時難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜保護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕，一旦水(shui)膜保護(hu)(hu)出現失(shi)效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式采用(yong)在(zai)線單(dan)線連續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)處(chu)理系(xi)統(tong)，噴淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這種清灰方式對于(yu)(yu)水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)，對噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬電極(ji)濕(shi)(shi)式電除(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)滴含量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島電廠670MW機(ji)組、神華國華舟山電廠350MW機(ji)組等都采用(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕(shi)(shi)式電除(chu)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)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點如(ru)(ru)下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)、耐(nai)腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整(zheng)體(ti)模塊化(hua)，有利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)液(ye)滴在沉淀極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有很強的(de)疏(shu)水性，能(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流至下部集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉積(ji)，在沉淀極(ji)(ji)管上部設置一(yi)層(ceng)間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)(jiang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統(tong)自(zi)動停掉其中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓(ya)運(yun)(yun)行(xing)，沖洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗(hao)水量(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在的(de)問題如(ru)(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影(ying)(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在高(gao)溫(wen)下長(chang)期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度較高(gao)時(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)(ji)板壽命有影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在10～15年(nian)左右，與產品的(de)質量(liang)(liang)及(ji)制(zhi)作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等原材(cai)料性能(neng)有關(guan)。3)如(ru)(ru)果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更換，將(jiang)(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度。根據各企業發布的(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙(meng)西(xi)300MW機(ji)(ji)組(zu)、白(bai)楊(yang)河(he)兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大(da)學共同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(shan)東大學和(he)國電環保(bao)院共同(tong)研(yan)發(fa)，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織物用(yong)于(yu)濕式除(chu)塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業(ye)化應(ying)用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通過潤濕使其導(dao)電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自流向下與煙氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物(wu)材料作為(wei)收塵(chen)極布(bu)置成方形孔道(dao)(立式布(bu)置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)除塵(chen)器的(de)技術特點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)(xian)維本身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于(yu)表(biao)面形(xing)成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣中(zhong)收(shou)集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小(xiao)。3)陽極部(bu)件可(ke)組裝拆卸(xie)，有(you)(you)利(li)于(yu)后(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣溫度(du)(du)較高(gao)時(shi)，對陽極壽命有(you)(you)影響，嚴(yan)重時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)(xian)維織物的(de)(de)(de)(de)伸縮率較大，陽極布的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)(du)和浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會影響實際的(de)(de)(de)(de)極間距(ju)，進(jin)而(er)影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流(liu)速較高(gao)，產生氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除率低(di)(di)。性(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉塵(chen)(chen)去(qu)除率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有(you)(you)限公司(si)(si)300MW機(ji)(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽煤(mei)電(dian)(dian)一體(ti)化有(you)(you)限公司(si)(si)一期(qi)600MW機(ji)(ji)組采(cai)用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕(shi)式靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器是北京華(hua)能達公司自主(zhu)研發的具有自主(zhu)知識產(chan)權的除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器結構不同(tong)，該結構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)陽極(ji)(ji)板垂(chui)直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)與(yu)(yu)引風力(li)的方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)顆(ke)粒在(zai)引風力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)場力(li)的共同(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板上(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主(zhu)要(yao)由殼體、分布(bu)板、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其(qi)對氯離子和(he)硫化(hua)物的應力(li)腐蝕)等特(te)性，使用(yong)壽命(ming)能夠(gou)達到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板的通孔率達到98%以上(shang)，其(qi)幾乎(hu)全(quan)通透(tou)的結構大大降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器的運(yun)行(xing)阻力(li)，并且和(he)普通的陽極(ji)(ji)板相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)體積下(xia)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板具有的(de)(de)(de)集塵面積，相當于普(pu)通陽極(ji)板的(de)(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)用(yong)旋轉電極(ji)設計(ji)，在旋轉電極(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)(de)(de)清洗室，由高壓噴嘴(zui)在旋轉電極(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補水(shui)。在工程運行中(zhong)，利用(yong)壓差監測，實(shi)現(xian)在線噴淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電量(liang)小。(2)徑流(liu)濕(shi)式電除塵器存(cun)在的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高。