宜昌濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨(sui)著我國經濟的高速發(fa)展，火電裝機容量仍(reng)在不(bu)斷(duan)增長。按中電聯《電力行業節(jie)能環保信息》推(tui)算，2015年，我國新增火電裝機容量約0.51億kW。根據電力規劃設(she)計總院預測，到2020年，火電裝機容(rong)量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容(rong)量約為3億kW。火電廠的快(kuai)速(su)發(fa)展導(dao)致了大氣環(huan)境的污染(ran)并引發(fa)了公共環(huan)境及健康危機，

雖然采取(qu)一系(xi)列政策(ce)，大力(li)推動煤炭(tan)清潔(jie)利用與(yu)發(fa)展清潔(jie)能(neng)源(yuan)(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電(dian)的(de)(de)基數較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣(qi)污染物(wu)的(de)(de)主要排(pai)放源(yuan)(yuan)之一，而降低排(pai)放強度的(de)(de)主要措(cuo)施就是(shi)制定和實施更加嚴(yan)格的(de)(de)排(pai)放標準。

同時濕式電除塵(chen)器(qi)(qi)作為燃(ran)煤電廠(chang)污染物控(kong)(kong)制的精處理(li)技術(shu)設備(bei)，其處理(li)對象為含(han)大量游離水的飽和濕煙氣，主(zhu)要去除粉塵(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧(wu)滴(di)和有害氣體(ti)，并可(ke)有效(xiao)控(kong)(kong)制PM2.5的排放，本(ben)文介紹4種濕式電除塵(chen)器(qi)(qi)技術(shu)，并從性能(neng)、可(ke)靠(kao)性及除塵(chen)效(xiao)果等方面進行比較(jiao)。

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)(zai)目前的濕除技術(shu)中，主要差別(bie)在(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)板材(cai)質的選(xuan)取(qu)及清灰(hui)(hui)技術(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)材(cai)質的不同，主要分為(wei)(wei)不銹鋼濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器;根據(ju)清灰(hui)(hui)技術(shu)(即水膜的形(xing)成原理)不同，分為(wei)(wei)水膜自清灰(hui)(hui)技術(shu)和(he)水膜沖(chong)洗清灰(hui)(hui)技術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的水汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面自凝結實現(xian)在(zai)(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴淋水在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面形(xing)成水膜清灰(hui)(hui)。

3、濕式電除塵(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬電極(ji)濕式電除塵(chen)(chen)器20世紀(ji)90年(nian)代，為應(ying)對地(di)方環保(bao)法(fa)規提出的(de)對煙塵(chen)(chen)排(pai)放控(kong)制(zhi)的(de)要求，日本三(san)菱公司研發并建成濕式電除塵(chen)(chen)器，用于燃煤電廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在燃煤電廠安裝濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器。目前我國通(tong)(tong)過引進(jin)技術并優化(hua)設計，已(yi)掌握其核心技術。(1)金(jin)屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器的技術特(te)點如下(xia)：1)大多(duo)采(cai)用(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)流沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流速較低(流速在2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平行于氣(qi)(qi)流方(fang)向布置，金(jin)屬極(ji)板采(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)過懸掛(gua)梁固定(ding)(ding)于殼(ke)體中(zhong)，電暈電極(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)結構，通(tong)(tong)過吊桿(gan)吊掛(gua)在殼(ke)體中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰陽極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距有(you)保證，故電場(chang)穩定(ding)(ding)性好，運行電壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障(zhang)時，可以在較高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形(xing)成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造、安裝及維護有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更換時難(nan)度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材(cai)質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐(fu)(fu)蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出現失效(xiao)，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐(fu)(fu)蝕(shi)嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)(yao)設(she)置(zhi)專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系(xi)統(tong)，噴(pen)淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)(huan)使用(yong)(yong)，這種(zhong)清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求更高。根(gen)據(ju)各企業發布的(de)(de)環(huan)(huan)境監測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)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(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度高、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成型，實現整體模(mo)塊化，有(you)(you)(you)(you)利于(yu)保證安(an)裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)(shou)集(ji)下(xia)(xia)來(lai)的(de)液滴在(zai)沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)表面形成液膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)和石(shi)(shi)膏對(dui)(dui)沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自流(liu)至下(xia)(xia)部集(ji)液槽。4)為防(fang)止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)(dian)極(ji)(ji)管上(shang)(shang)部設(she)置(zhi)一層間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自動(dong)停(ting)掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液槽中的(de)收(shou)(shou)集(ji)液可(ke)返回脫硫(liu)塔內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣流(liu)速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)度較(jiao)高時(shi)(shi)對(dui)(dui)陽極(ji)(ji)板壽命有(you)(you)(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作產品(pin)所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)關。3)如(ru)(ru)果(guo)出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)大大增加維護費(fei)用(yong)和難度。根(gen)據各(ge)企業(ye)發布的(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)(shang)海石(shi)(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊(yang)河(he)兩臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)都(dou)采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極(ji)濕式電除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大(da)學共同研究(jiu)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(da)學(xue)和國(guo)電(dian)環保院共同研發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織物用(yong)于濕式除塵器的研究工作(zuo)，并(bing)于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關(guan)資料顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕(jue)緣疏(shu)水纖維織物通過潤濕(shi)使其(qi)導電，可(ke)以形成水膜(mo)，并靠重力(li)自(zi)流(liu)向(xiang)下與(yu)煙氣分(fen)離，柔性(xing)織物材料作為收塵(chen)極布置成方(fang)形孔道(dao)(立式(shi)布置)，煙氣沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的技術特點如下：1)柔性(xing)陽有重量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)(shui)(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結構(gou)特(te)性(xing)，有利于(yu)(yu)表面形成均勻水(shui)(shui)(shui)膜，利用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可組(zu)(zu)裝拆卸，有利于(yu)(yu)后(hou)(hou)期的(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命有影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)(de)伸縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和浸水(shui)(shui)(shui)后(hou)(hou)發生的(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常(chang)運行。3)煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)高，產生氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)有限公司(si)300MW機(ji)組(zu)(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限公司(si)一期600MW機(ji)組(zu)(zu)采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。

3.4、徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華能達(da)公(gong)司自(zi)主(zhu)研發的具有(you)(you)自(zi)主(zhu)知(zhi)識產(chan)權的除(chu)塵(chen)技術。與上述(shu)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構不同(tong)，該(gai)結構布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)與引風力(li)(li)(li)的方向在(zai)同(tong)一水(shui)平線(xian)上，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)(li)的共(gong)同(tong)作用下，在(zai)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)上完成(cheng)捕集(ji)。裝置(zhi)(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)(ti)、分布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系(xi)(xi)統、熱(re)風系(xi)(xi)統和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的技術特點(dian)如下：1)與煙氣接觸(chu)部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹鋼(gang)材(cai)質，具有(you)(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性(xing)，使(shi)用壽命能夠達(da)到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的通孔率(lv)達(da)到98%以上，其幾乎全通透的結構大(da)大(da)降低了(le)徑流式濕(shi)式除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的運行阻力(li)(li)(li)，并(bing)且和(he)普通的陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)相比，相同(tong)體(ti)(ti)積下新(xin)(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)具有(you)(you)的集塵面積(ji)，相當于(yu)普通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用旋轉電極(ji)設(she)計，在旋轉電極(ji)下部(bu)設(she)立(li)獨(du)立(li)的清洗(xi)(xi)室，由高壓噴嘴在旋轉電極(ji)內部(bu)向(xiang)外沖洗(xi)(xi)網板，清洗(xi)(xi)網板后的污(wu)水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送(song)入脫硫塔補(bu)水(shui)。在工(gong)程運行中，利用壓差監測(ce)，實(shi)現在線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故(gu)耗水(shui)、耗電量小(xiao)。(2)徑(jing)流濕式電除(chu)塵器存(cun)在的問(wen)題如(ru)下：1)由于(yu)接觸(chu)煙(yan)氣的部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投(tou)入較高。