陽泉濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著(zhu)我國經濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量仍在不(bu)斷增長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節能環保信息》推算，2015年，我國新增火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃(hua)設計總(zong)院預測，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)(liang)將(jiang)達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量(liang)(liang)約(yue)為3億(yi)kW。火電(dian)廠的(de)(de)快速發(fa)展(zhan)導致了(le)(le)大氣環境(jing)的(de)(de)污染(ran)并引(yin)發(fa)了(le)(le)公共(gong)環境(jing)及(ji)健康危機，

雖然采(cai)取一系列政策(ce)，大力(li)推動煤(mei)炭清(qing)潔利用與(yu)發展清(qing)潔(jie)能源，但(dan)由于我(wo)國燃煤(mei)發電的(de)(de)基數較(jiao)大(da)，火電廠仍(reng)將是(shi)大(da)氣(qi)污染物的(de)(de)主要(yao)排放(fang)源之一(yi)，而降(jiang)低排放(fang)強(qiang)度的(de)(de)主要(yao)措施就是(shi)制(zhi)定和實施更加(jia)嚴格的(de)(de)排放(fang)標(biao)準。

同時濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器作(zuo)為燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)污(wu)染物控(kong)制的(de)精處理技術設備，其處理對象(xiang)為含(han)大量游離水的(de)飽(bao)和(he)濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并(bing)可有效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹4種濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器技術，并(bing)從(cong)性能、可靠性及除(chu)塵效果等(deng)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(qian)的(de)濕(shi)除(chu)技術(shu)(shu)中，主要差別(bie)在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰技術(shu)(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的(de)不(bu)(bu)同(tong)，主要分(fen)為不(bu)(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)灰技術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)形成(cheng)(cheng)原理)不(bu)(bu)同(tong)，分(fen)為水(shui)膜自清(qing)灰技術(shu)(shu)和水(shui)膜沖(chong)洗(xi)清(qing)灰技術(shu)(shu)，前(qian)者(zhe)為間斷(duan)噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝結實(shi)現(xian)在(zai)線清(qing)灰，后者(zhe)為通(tong)過(guo)噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成(cheng)(cheng)水(shui)膜清(qing)灰。

3、濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)性能(neng)對比3.1、金屬電極濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地方(fang)環保法規提出的對煙(yan)塵(chen)(chen)排放控(kong)制(zhi)的要求，日本三菱公司(si)研發并(bing)建成濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電廠的煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制(zhi)要求，在(zai)燃煤電廠安裝(zhuang)濕式(shi)電除塵器(qi)。目前我國通過引(yin)進技(ji)術(shu)并優(you)化設計，已掌握(wo)其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電極(ji)(ji)濕式(shi)電除塵器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如(ru)下：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)布(bu)置，氣(qi)流沿水平方向(xiang)(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流速(su)較低(di)(流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)(you)效控(kong)制(zhi)氣(qi)流帶出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率(lv)。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行于(yu)氣(qi)流方向(xiang)(xiang)布(bu)置，金屬(shu)極(ji)(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛方式(shi)，極(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電暈電極(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)結(jie)構，通過吊桿吊掛在(zai)殼體中(zhong)。這種(zhong)安裝(zhuang)方式(shi)由(you)于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間(jian)距有(you)(you)保(bao)證，故(gu)電場穩定性好(hao)，運(yun)行電壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現(xian)故(gu)障時，可(ke)以在(zai)較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度(du)下運(yun)行。

(2)金(jin)屬(shu)電極濕式電除塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板一般高度在8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻(yun)的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安(an)裝及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更(geng)換時難度較(jiao)(jiao)大。2)極(ji)(ji)(ji)板材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)(bao)護以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)(bao)護出現失效，造(zao)成極(ji)(ji)(ji)板腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)(chu)(chu)(chu)塵效率。3)清灰方式采(cai)用(yong)在線單線連續噴淋工(gong)藝，需(xu)(xu)要(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統，噴淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后(hou)循(xun)環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清灰方式對于(yu)(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)消耗(hao)較(jiao)(jiao)大，對噴嘴性(xing)能要(yao)求更(geng)高。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境(jing)監(jian)測報告顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大唐黃(huang)島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華國(guo)華舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)(ji)(ji)板濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器。

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)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特(te)性。2)收塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采用工廠(chang)成型，實現(xian)整體模塊化，有(you)(you)利于保(bao)證安(an)裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時(shi)，收集下來(lai)的(de)(de)液滴在沉淀極(ji)(ji)表(biao)面(mian)形成液膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)和石(shi)膏對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自流至下部集液槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)沉積，在沉淀極(ji)(ji)管上部設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行間(jian)斷沖洗時(shi)，控(kong)制系統自動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓(ya)運行，沖洗結束(shu)后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量(liang)較(jiao)小，集液槽(cao)中的(de)(de)收集液可返回脫(tuo)硫塔內循環使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題如下：1)煙氣(qi)流速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)流速后，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在高(gao)(gao)溫下長期使用，煙氣(qi)溫度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對陽(yang)極(ji)(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用壽命(ming)在10～15年左右，與產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)(chan)品(pin)所用的(de)(de)樹脂等原材(cai)料性能(neng)有(you)(you)關。3)如果(guo)出(chu)現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模塊更換，將(jiang)(jiang)大大增加維(wei)護(hu)費用和難(nan)度(du)(du)。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境(jing)監(jian)測(ce)報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊(yang)河(he)兩臺(tai)300MW機組(zu)等都采用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器20世(shi)紀(ji)90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州(zhou)立大學(xue)共(gong)同(tong)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，開始了(le)柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織物用于濕式除塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)(tong)過(guo)(guo)相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性優(you)良的(de)(de)柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖維織(zhi)物通(tong)(tong)過(guo)(guo)潤(run)濕使其導電，可以形(xing)成水(shui)膜(mo)，并(bing)靠重力(li)自流(liu)向下(xia)與(yu)煙氣(qi)分離，柔性織(zhi)物材料作為收塵極(ji)布(bu)(bu)置(zhi)成方形(xing)孔(kong)道(立式布(bu)(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道流(liu)過(guo)(guo)。(1)柔性濕式電除塵器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)柔性陽(yang)有(you)(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)(you)(you)利(li)于表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙(yan)(yan)氣中(zhong)收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)(you)(you)利(li)于后(hou)期的(de)(de)(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不耐(nai)高(gao)溫(wen)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)度較高(gao)時，對陽極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率較大(da)，陽極(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)后(hou)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣流速較高(gao)，產生(sheng)氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)(you)限公司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)(you)(you)限公司一(yi)期600MW機組采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器是(shi)北京華能(neng)達公司自主(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(chen)技術。與(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)靜(jing)電除(chu)塵(chen)器結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布(bu)(bu)置是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直(zhi)于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使電場力(li)(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上，粉塵(chen)顆粒(li)在(zai)引風(feng)力(li)(li)(li)與(yu)電場力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成(cheng)(cheng)捕集(ji)。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼體(ti)、分(fen)布(bu)(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供電電源等組成(cheng)(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)技術特(te)點如下：1)與(yu)煙(yan)氣(qi)接觸部位全部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)強(qiang)度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯(lv)離子和硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等特(te)性，使用(yong)(yong)壽(shou)命能(neng)夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達到98%以上，其幾乎全通透的(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)(li)，并且和普通的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)集塵面積(ji)，相當于(yu)普通陽極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用旋轉(zhuan)電極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)下(xia)部(bu)(bu)設立獨立的(de)清洗室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)內(nei)部(bu)(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)污水通過排水泵(beng)和排污管道送入脫硫塔(ta)補水。在(zai)工程(cheng)運行中，利用壓差監(jian)測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系統(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由(you)于(yu)接(jie)觸煙氣的(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成本投入較高。