揚州濕式電除塵器

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、引言進入新(xin)世紀，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業(ye)節能環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院(yuan)預測(ce)，到2020年(nian)，火(huo)電裝機(ji)容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量約為3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速(su)發(fa)展導致了大氣(qi)環境的污染并引(yin)發(fa)了公(gong)共環境及健康(kang)危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤炭清潔利用(yong)與發(fa)展清潔能源，但由于我(wo)國燃煤(mei)發(fa)電的(de)基數較大(da)，火(huo)電廠(chang)仍將是大(da)氣污染物的(de)主要排(pai)放源之一，而降低(di)排(pai)放強度的(de)主要措施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格的(de)排(pai)放標準。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)作為(wei)燃煤(mei)電(dian)廠污染(ran)物控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)精處(chu)理技術(shu)設備，其處(chu)理對象為(wei)含大量(liang)游離水的(de)(de)(de)飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去(qu)除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害(hai)氣體，并可(ke)有(you)效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)(de)(de)排(pai)放，本文介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)技術(shu)，并從(cong)性(xing)能、可(ke)靠(kao)性(xing)及除(chu)塵效果等(deng)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)目前(qian)的(de)濕除技(ji)術中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)于(yu)陽極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術。根(gen)據陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)(zhi)的(de)不(bu)同，主(zhu)要分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器;根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(即水膜的(de)形(xing)成原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)(wei)水膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術和水膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術，前(qian)者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)水汽在(zai)陽極(ji)(ji)表面自凝結實(shi)現(xian)在(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴(pen)淋水在(zai)陽極(ji)(ji)表面形(xing)成水膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀90年代，為應對地方環保(bao)法規提(ti)出的對煙塵(chen)(chen)排(pai)放控制的要(yao)求，日本三菱公司(si)研(yan)發并建成(cheng)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出控制要求，在(zai)燃煤(mei)電廠安裝濕式(shi)電除塵(chen)器。目前我國通過(guo)引進(jin)技術(shu)(shu)并優化設(she)計，已掌(zhang)握(wo)其(qi)核(he)心技術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電極(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器的技術(shu)(shu)特(te)點(dian)如下：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)(qi)流沿水平方向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)流速較(jiao)(jiao)低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控制氣(qi)(qi)(qi)(qi)流帶出粉(fen)塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)均平行于氣(qi)(qi)(qi)(qi)流方向(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)采用懸(xuan)(xuan)掛方式(shi)，極(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)(xuan)掛梁固(gu)定(ding)于殼體中，電暈電極(ji)采用框(kuang)架式(shi)結構，通過(guo)吊(diao)(diao)桿吊(diao)(diao)掛在(zai)殼體中。這種安裝方式(shi)由(you)于陰(yin)陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)保(bao)證(zheng)，故(gu)電場穩定(ding)性好，運(yun)行電壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫硫(liu)系統(tong)出現故(gu)障時，可以(yi)在(zai)較(jiao)(jiao)高(gao)的煙氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電極濕式電除(chu)塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽(yang)極板一(yi)般高(gao)度在8～10m左(zuo)右，要形成均勻(yun)的水(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)極板的設計、制造、安裝及維護有嚴格(ge)的要求，更換時(shi)難度較大(da)。2)極板材質多采用316L，需要通過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出(chu)現失效(xiao)，造成極板腐(fu)蝕嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率。3)清灰方式采用在線單線連續噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要設置專門的水(shui)(shui)處(chu)理系(xi)統(tong)，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后(hou)循環使用，這種清灰方式對于水(shui)(shui)耗、電耗、堿的消(xiao)耗較大(da)，對噴(pen)嘴性能(neng)要求更高(gao)。根據(ju)各企業發布的環境監(jian)測報(bao)告(gao)顯示，金(jin)屬(shu)電極濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期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(deng)都(dou)采用了金(jin)屬(shu)極板濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術(shu)特點(dian)如下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重量輕、比強度高(gao)、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)等(deng)特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件(jian)采(cai)用(yong)工廠成型，實(shi)現(xian)整體模塊化，有(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉淀(dian)極(ji)(ji)表面形(xing)成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)(he)石(shi)(shi)膏對沉淀(dian)極(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至下部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極(ji)(ji)管上部(bu)設置一層間斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)(shi)，控制系(xi)統(tong)自動停(ting)掉其(qi)中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運(yun)行，沖(chong)洗(xi)結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水(shui)量較(jiao)小，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)可返回(hui)脫硫塔(ta)內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質(zhi)量及制作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個模塊更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護費用(yong)和(he)(he)難度。根據各企業發布(bu)的(de)(de)(de)環境監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上海石(shi)(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)了(le)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立(li)大學(xue)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公司和俄亥俄州立大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，我國早由山東大學和國電環保院共同研(yan)發(fa)，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖(xian)維織(zhi)物用于(yu)濕(shi)式除塵(chen)器(qi)的研(yan)究工作，并于(yu)2012年(nian)在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資(zi)料顯示，耐腐蝕性優良(liang)的(de)柔(rou)(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通(tong)過潤濕使其導電，可以形成(cheng)水膜(mo)，并(bing)靠重力自流向(xiang)下(xia)與煙氣分離，柔(rou)(rou)性織(zhi)物(wu)材料作為收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔道(立式布(bu)置)，煙氣沿孔道流過。(1)柔(rou)(rou)性濕式電除塵器(qi)的(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽(yang)有(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能好的特(te)點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維(wei)本(ben)身的結構特(te)性(xing)，有(you)(you)(you)利于(yu)表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收集(ji)的酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極部件(jian)可組裝拆卸，有(you)(you)(you)利于(yu)后期的維(wei)護和(he)(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器存在(zai)的問(wen)題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽極不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高時，對陽極壽(shou)命有(you)(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使用壽(shou)命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的伸縮率較大，陽極布的張緊程(cheng)度(du)和(he)(he)浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的伸縮都會影(ying)響(xiang)實際的極間距，進而(er)影(ying)響(xiang)到電(dian)場的穩定(ding)性(xing)、電(dian)壓的正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速(su)較高，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率低(di)(di)。性(xing)能結果(guo)表明：粉塵去除率(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)(you)(you)限公(gong)司300MW機組，國電(dian)滎(ying)陽煤電(dian)一體化有(you)(you)(you)限公(gong)司一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)電(dian)極濕式(shi)靜電(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器徑(jing)(jing)流濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器是北京(jing)華(hua)能達公司(si)自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)(de)具(ju)有自主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)技術(shu)(shu)。與(yu)上述(shu)濕(shi)式靜電除(chu)塵(chen)器結構(gou)不同，該結構(gou)布置是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板垂直于氣流方向，使(shi)電場(chang)力(li)(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向在同一水平線(xian)上，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)(li)與(yu)電場(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)共同作用下，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板上完成捕(bu)集。裝置主(zhu)(zhu)要由殼體、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)裝置、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系統、熱風(feng)系統和供電電源(yuan)等(deng)組成。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)技術(shu)(shu)特(te)點如下：1)與(yu)煙氣接觸部位全(quan)部采用2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離(li)子和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特(te)性，使(shi)用壽命能夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上，其幾(ji)乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低(di)了(le)徑(jing)(jing)流式濕(shi)式除(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并且(qie)和普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)板具(ju)有的(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當于普通(tong)陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統(tong)采(cai)(cai)用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下部(bu)設立獨(du)立的(de)清洗室，由高壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的(de)污水(shui)通(tong)過(guo)排水(shui)泵(beng)和(he)排污管(guan)道送入脫硫塔補(bu)水(shui)。在工程(cheng)運行中，利用壓(ya)差監測，實現(xian)在線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統(tong)，故(gu)耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存(cun)在的(de)問(wen)題如下：1)由于接觸(chu)煙(yan)氣的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采(cai)(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本(ben)投入較高。