伊春濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國(guo)經濟的(de)高速(su)發展(zhan)，火電(dian)裝機容(rong)量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環(huan)保信息》推算，2015年，我國(guo)新增火電(dian)裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規(gui)劃設計總(zong)院預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量將達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機(ji)容(rong)量約(yue)為3億(yi)kW。火電(dian)廠的快速發(fa)展導致了大(da)氣(qi)環(huan)境的污染并引發(fa)了公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采(cai)取一系列政(zheng)策(ce)，大(da)力推(tui)動煤(mei)炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電的(de)(de)(de)基數(shu)較大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣污染(ran)物的(de)(de)(de)主要(yao)排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降(jiang)低排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)(de)(de)主要(yao)措施就(jiu)是(shi)制定和實施更加嚴格的(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器作(zuo)為燃煤電(dian)廠污(wu)染物控制(zhi)(zhi)的精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象為含(han)大量游離水的飽(bao)和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體(ti)，并可有效控制(zhi)(zhi)PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器技(ji)術(shu)，并從性能、可靠性及(ji)除(chu)塵效果(guo)等方面進行比(bi)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(qian)的(de)(de)濕(shi)除技(ji)(ji)(ji)術中(zhong)，主要(yao)(yao)差別在(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)板材質(zhi)的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術。根據陽(yang)(yang)極(ji)材質(zhi)的(de)(de)不同，主要(yao)(yao)分為不銹(xiu)鋼濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)、導電玻(bo)璃(li)鋼電極(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi);根據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)膜的(de)(de)形成(cheng)原理)不同，分為水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術和水(shui)(shui)膜沖洗(xi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術，前(qian)者為間(jian)斷(duan)噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線(xian)清(qing)灰(hui)(hui)，后者為通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面形成(cheng)水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器性(xing)能對(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對(dui)地方(fang)環保法規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)要(yao)求，日本(ben)三菱公司研發并建(jian)成濕式電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制(zhi)要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我(wo)國(guo)通(tong)過引進(jin)技術并優化設計，已掌握(wo)其核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)大多采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)臥式布置(zhi)，氣(qi)流(liu)(liu)沿水(shui)平方(fang)向(xiang)進(jin)出，煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)右(you))，能有效(xiao)控制(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均平行于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)板采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)懸(xuan)掛方(fang)式，極(ji)(ji)板通(tong)過懸(xuan)掛梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)框架式結構，通(tong)過吊桿吊掛在殼(ke)體中(zhong)。這種安裝方(fang)式由于陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫(liu)系統(tong)出現故障時，可以在較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板一(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的水膜(mo)對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板的設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的要(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板材質多采用(yong)316L，需要(yao)通過水膜(mo)保護(hu)以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水膜(mo)保護(hu)出(chu)現失效，造(zao)成極(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失除塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)采用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)設置專門(men)的水處(chu)理系統，噴(pen)淋水經NaOH水溶液(ye)中和后循環使用(yong)，這種(zhong)清灰方式(shi)對于水耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大，對噴(pen)嘴性(xing)能要(yao)求更高。根據各(ge)企(qi)業發布的環境監測(ce)報告顯(xian)示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)(hua)國華(hua)(hua)舟山電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)了(le)金屬極(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(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)電玻璃(li)鋼濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電玻璃(li)鋼具有重量輕(qing)、比強(qiang)度高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極組件采(cai)用(yong)工(gong)廠成型，實現(xian)(xian)整體模(mo)(mo)塊化，有利于保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉淀極表面形(xing)成液(ye)膜，由(you)于玻璃(li)鋼具有很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏對沉淀極壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力自流(liu)至下(xia)部(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極管(guan)上部(bu)設置(zhi)一(yi)(yi)層間斷(duan)噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電場，當(dang)需(xu)要(yao)進行間斷(duan)沖(chong)(chong)洗(xi)時，控制(zhi)系統自動(dong)停掉其中(zhong)(zhong)一(yi)(yi)個(ge)電場或將電場降(jiang)壓運(yun)行，沖(chong)(chong)洗(xi)結束(shu)后(hou)開啟該電場。由(you)于耗水量較小，集液(ye)槽(cao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循(xun)環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電玻璃(li)鋼濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流(liu)速后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)度較高(gao)(gao)時對陽極板壽(shou)命有影響，嚴重時可能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)(de)質量及制(zhi)作產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)(neng)有關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)(xian)部(bu)分(fen)導(dao)(dao)電玻璃(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模(mo)(mo)塊更換，將大大增加維護費用(yong)和(he)難(nan)度。根據各企業發布(bu)的(de)(de)(de)環境監測報告顯(xian)示(shi)，導(dao)(dao)電玻璃(li)鋼濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海(hai)石洞口300MW機(ji)組、蒙(meng)西300MW機(ji)組、白楊(yang)河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)電玻璃(li)鋼濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了(le)柔(rou)性(xing)電極濕式電除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立(li)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(you)山東大學和國電環保院共同研發，開始了柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物用(yong)于濕式除塵器的(de)研究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水纖維織物(wu)通(tong)過(guo)潤濕(shi)使(shi)其導(dao)電，可以形成水膜，并靠(kao)重力自流向下與煙氣分(fen)離，柔性(xing)織物(wu)材料(liao)作為收(shou)塵極布置成方形孔道(立式布置)，煙氣沿孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除塵器的技術特(te)點如下：1)柔性(xing)陽有重量輕、防腐性能(neng)好的(de)特(te)點。2)柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)本身的(de)結(jie)構特(te)性，有利(li)于表面形成均(jun)勻(yun)水(shui)膜，利(li)用從(cong)煙氣(qi)中收(shou)集的(de)酸(suan)液帶出灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部件可組(zu)裝拆(chai)卸(xie)，有利(li)于后期的(de)維(wei)護和(he)更(geng)換(huan)。(2)柔性濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在的(de)問題如(ru)下：1)柔性陽(yang)(yang)極不(bu)耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時(shi)，對陽(yang)(yang)極壽命有影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使用壽命6年左(zuo)右(you)。2)柔性纖維(wei)織物的(de)伸縮(suo)(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極布的(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)后發生的(de)伸縮(suo)(suo)都會影(ying)響實(shi)際的(de)極間距(ju)，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場(chang)的(de)穩定(ding)性、電(dian)(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速(su)較(jiao)高，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)低(di)。性能(neng)結(jie)果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一(yi)體化有限公司一(yi)期600MW機組(zu)采用了柔性電(dian)(dian)極濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)是北京華能達公(gong)司自(zi)主研(yan)發的(de)具有自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵技術(shu)。與上(shang)述濕式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置是將收塵陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與引(yin)風力(li)(li)的(de)方(fang)向(xiang)在同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉塵顆粒在引(yin)風力(li)(li)與電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共同(tong)作用下，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板上(shang)完(wan)成捕集。裝置主要由殼體、分(fen)布板、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系(xi)統、熱(re)風系(xi)統和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如下：1)與煙(yan)氣接(jie)觸部位全(quan)部采用2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)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(de)應力(li)(li)腐蝕)等特(te)性，使用壽命能夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)通(tong)(tong)孔率達到98%以(yi)上(shang)，其(qi)幾(ji)乎全(quan)通(tong)(tong)透的(de)結(jie)構大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)(tong)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板具有的(de)(de)(de)集塵面積，相(xiang)當于普通陽(yang)極板(ban)的(de)(de)(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極系(xi)統采(cai)用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極設(she)計，在旋(xuan)轉電(dian)極下(xia)部設(she)立獨立的(de)(de)(de)清洗室，由(you)高壓噴嘴在旋(xuan)轉電(dian)極內部向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)(de)(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和(he)排(pai)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，實現在線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故(gu)耗水(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)由(you)于接(jie)觸煙氣的(de)(de)(de)部件(jian)全部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期(qi)成本投(tou)入較(jiao)高。