伊犁濕式電除塵器

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，隨著我(wo)國(guo)經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量仍在不(bu)斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業節能環保(bao)信息(xi)》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新增火(huo)電(dian)裝機容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃設計總院(yuan)預測(ce)，到2020年(nian)，火電裝機(ji)容量(liang)將(jiang)達(da)到12.2億kW，新增裝機(ji)容量(liang)約為(wei)3億kW。火電廠的快(kuai)速發展導致了(le)大氣環境(jing)(jing)的污染(ran)并引發了(le)公共環境(jing)(jing)及健康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系(xi)列政策，大力推(tui)動煤炭清潔(jie)利用(yong)與發展清潔能源，但由于我國燃(ran)煤(mei)發電的基數較大，火(huo)電廠仍將(jiang)是大氣污染(ran)物的主要排放(fang)源之一，而降低(di)排放(fang)強度的主要措施(shi)(shi)就是制定(ding)和實施(shi)(shi)更加嚴格的排放(fang)標準。

同時(shi)濕式電除塵器(qi)作為燃煤電廠污(wu)染物控制(zhi)的(de)精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對(dui)象為含(han)(han)大量游離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主要(yao)去除粉塵(含(han)(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有(you)害氣體，并可(ke)有(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本(ben)文介(jie)紹4種濕式電除塵器(qi)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)(zai)目(mu)前的濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術中，主要(yao)差別在(zai)(zai)于陽極板材質(zhi)的選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術。根據陽極材質(zhi)的不同，主要(yao)分為(wei)(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)膜的形成原理)不同，分為(wei)(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術和(he)水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術，前者為(wei)(wei)(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的水(shui)汽在(zai)(zai)陽極表面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)(wei)(wei)通(tong)過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽極表面(mian)形成水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器性(xing)能(neng)對比3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器20世(shi)紀90年代，為應對地方環保法規提出的對煙(yan)塵(chen)排放控制的要(yao)求，日(ri)本三菱公司研(yan)發并建成濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器，用于(yu)燃(ran)煤電廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)(zai)(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我國通過(guo)引(yin)進技(ji)術并優化設計，已掌握(wo)其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特(te)點(dian)如(ru)下：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿水(shui)平方向進出(chu)，煙氣流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制(zhi)氣流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)(yin)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)(xing)于(yu)氣流(liu)方向布置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸(xuan)(xuan)掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過(guo)懸(xuan)(xuan)掛(gua)梁(liang)固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)(zai)(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)(yin)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場(chang)穩(wen)定性好，運(yun)行(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統(tong)出(chu)現故障時(shi)，可以在(zai)(zai)(zai)較(jiao)高的(de)煙氣溫(wen)度下運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般(ban)高(gao)度在(zai)8～10m左右(you)，要形成均勻的水(shui)(shui)膜對(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有(you)嚴格的要求，更換時難(nan)度較大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要通過(guo)水(shui)(shui)膜保護(hu)以(yi)防(fang)腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造(zao)成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失(shi)除(chu)塵效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工藝，需要設置專門的水(shui)(shui)處(chu)理(li)系(xi)統(tong)，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循環使用(yong)，這種(zhong)清(qing)灰(hui)方(fang)式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能要求更高(gao)。根據(ju)各(ge)企業發(fa)布(bu)的環境監測(ce)報(bao)告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器粉(fen)(fen)塵去除(chu)率(lv)(粉(fen)(fen)塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組等都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除(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)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特點如(ru)下(xia)(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件(jian)采用(yong)(yong)工廠成型(xing)，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形(xing)成液膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼具有(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)(shui)性，能有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自流至下(xia)(xia)(xia)(xia)部集(ji)液槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部設置一(yi)層間斷噴淋裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)(xu)要進行(xing)間斷沖洗(xi)時，控制系統自動停掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗(xi)結(jie)束(shu)后開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗(hao)水(shui)(shui)量(liang)(liang)較小(xiao)，集(ji)液槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液可返回脫硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia)(xia)(xia)：1)煙氣流速(su)在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣流速(su)后，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一(yi)般(ban)FRP不能在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)長期(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙氣溫(wen)度(du)較高(gao)時對(dui)陽極(ji)板(ban)壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及(ji)制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材(cai)料性能有(you)關(guan)。3)如(ru)果出(chu)現部分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需(xu)(xu)要整個模(mo)塊(kuai)更(geng)換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和難(nan)度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大(da)學提(ti)出(chu)了(le)柔性(xing)電極濕式電除塵(chen)技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學共同研(yan)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(he)國電環保院(yuan)共同研發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)用于濕式除(chu)塵(chen)器的(de)研究工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)的柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物通過(guo)潤(run)濕(shi)使其導(dao)電(dian)，可以(yi)形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自流向下與煙氣分離，柔性(xing)(xing)織物材料作為收塵極布置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔道(dao)(立式(shi)布置(zhi))，煙氣沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器的技(ji)術(shu)特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重量輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)(wei)本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利于表面(mian)形成均勻水(shui)膜(mo)，利用從煙氣中收(shou)集的(de)(de)酸液(ye)帶出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部(bu)件(jian)可(ke)組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利于后期的(de)(de)維(wei)(wei)護和(he)(he)更(geng)換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣溫度(du)較高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織(zhi)物的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和(he)(he)浸水(shui)后發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣流速較高(gao)(gao)，產生(sheng)氣流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機(ji)組(zu)采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華(hua)能(neng)達公司(si)自主研發的(de)(de)具(ju)有(you)自主知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構(gou)不(bu)同(tong)(tong)，該(gai)結構(gou)布(bu)置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)場力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)在同(tong)(tong)一水(shui)平(ping)線上(shang)，粉(fen)塵(chen)顆粒在引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用下，在新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕集(ji)。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接觸部位全部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材(cai)質(zhi)，具(ju)有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤其對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特性，使用壽命能(neng)夠達到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了(le)徑流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于普(pu)通陽(yang)極(ji)(ji)板的20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設計(ji)，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的清洗(xi)室，由高壓噴嘴在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網(wang)(wang)板，清洗(xi)網(wang)(wang)板后的污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道(dao)送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工(gong)程運行中，利(li)用(yong)壓差監測，實現(xian)在線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的問題如下(xia)：1)由于接(jie)觸煙氣的部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本投入(ru)較高。