營口濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀(ji)，隨(sui)著我國(guo)經濟(ji)的高速發(fa)展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量(liang)仍(reng)在不(bu)斷(duan)增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環(huan)保(bao)信息》推算(suan)，2015年，我國(guo)新(xin)增(zeng)火(huo)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃(hua)設計總院預測(ce)，到(dao)2020年，火電裝機(ji)(ji)容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)(ji)容量約為3億(yi)kW。火電廠的(de)快速發展導(dao)致了(le)大氣環(huan)境的(de)污染并引發了(le)公共(gong)環(huan)境及健康(kang)危機(ji)(ji)，

雖然(ran)采取一系列(lie)政(zheng)策，大力推動(dong)煤(mei)炭清潔利用與發(fa)展清潔(jie)能(neng)源，但由(you)于我國燃煤發(fa)電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠仍將(jiang)是大(da)氣污染物的主要排放(fang)源之一，而降低(di)排放(fang)強度(du)的主要措(cuo)施就是制定(ding)和(he)實施更加嚴格的排放(fang)標準(zhun)。

同(tong)時濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器作為燃(ran)煤電廠污染物控制的精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象為含大量游離水的飽(bao)和(he)濕煙(yan)氣，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣體(ti)，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器技術，并(bing)從性能(neng)、可(ke)靠性及除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效果等方面進(jin)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)目前的濕(shi)(shi)(shi)除技(ji)術(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于陽(yang)極板材質(zhi)的選取及清灰技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極材質(zhi)的不同，主(zhu)要(yao)分為不銹鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器、導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器、柔(rou)性電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器;根(gen)據(ju)清灰技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)膜(mo)的形(xing)(xing)成原理)不同，分為水(shui)膜(mo)自(zi)清灰技(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清灰技(ji)術(shu)，前者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的水(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極表面自(zi)凝結(jie)實現在(zai)線清灰，后者(zhe)為通過噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極表面形(xing)(xing)成水(shui)膜(mo)清灰。

3、濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)20世紀(ji)90年代，為應(ying)對地方環保法規提出的對煙塵排(pai)放控(kong)制的要求，日(ri)本三菱公司研發(fa)并建(jian)成(cheng)濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式電(dian)除塵(chen)器。目前我(wo)國通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)術并優(you)化(hua)設計，已掌握其(qi)核(he)心技(ji)術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術特(te)點如下：1)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流沿(yan)水平(ping)方向(xiang)進(jin)出(chu)，煙(yan)氣(qi)流速較低(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流帶(dai)出(chu)粉(fen)塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)流方向(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬(shu)極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方式，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)(zai)殼體(ti)中。這種(zhong)安裝(zhuang)方式由(you)于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)電(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)(zai)較高的(de)煙(yan)氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)形成均(jun)勻(yun)的(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴(yan)(yan)格的(de)要(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜保護以防(fang)腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)膜保護出現(xian)失(shi)(shi)效(xiao)(xiao)，造成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)(yan)重，甚至(zhi)喪失(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵效(xiao)(xiao)率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式采用(yong)在(zai)線單線連續噴淋(lin)工藝(yi)，需(xu)要(yao)設置專門的(de)水(shui)處(chu)理(li)系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循(xun)環(huan)(huan)使用(yong)，這(zhe)種(zhong)清灰(hui)方(fang)式對(dui)(dui)于(yu)水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)消(xiao)耗(hao)(hao)較大，對(dui)(dui)噴嘴性能要(yao)求更高。根據各企業發布的(de)環(huan)(huan)境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器粉(fen)塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組、神(shen)華國華舟(zhou)山電(dian)廠(chang)350MW機組等都采用(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)除(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)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具有重量(liang)輕(qing)、比強度高、耐(nai)腐蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用工廠成型(xing)，實(shi)現整體模(mo)塊(kuai)化，有利(li)于(yu)保證(zheng)安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)具有很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能(neng)有效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)和石(shi)(shi)膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重力(li)自流(liu)至下(xia)部集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)(ji)管上部設置一層間(jian)斷噴(pen)淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行間(jian)斷沖洗(xi)(xi)時(shi)(shi)，控(kong)制系統自動停掉其中一個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行，沖洗(xi)(xi)結束后開(kai)啟該(gai)電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗(hao)水(shui)量(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)可返回脫硫(liu)塔內循環(huan)(huan)使用。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存(cun)在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you)(you)時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)高，提(ti)高煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在高溫下(xia)長期(qi)使用，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)壽命(ming)有影(ying)響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)使用壽命(ming)在10～15年左右(you)(you)，與產(chan)品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制作(zuo)產(chan)品所用的(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原材(cai)料性(xing)能(neng)有關。3)如果出現部分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模(mo)塊(kuai)更換，將大(da)(da)大(da)(da)增加維護(hu)費用和難度。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環(huan)(huan)境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊(yang)河(he)兩臺300MW機(ji)組等都采(cai)用了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立(li)大(da)學提出了(le)柔性電極濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)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(yuan)共同(tong)研發，開始了柔性絕(jue)緣疏水纖維織物用于(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化(hua)應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯(xian)示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通(tong)過潤濕使(shi)其(qi)導電，可(ke)以形成水膜，并(bing)靠(kao)重力自流(liu)(liu)向(xiang)下(xia)與煙氣分離，柔性(xing)織(zhi)物(wu)材料作為收塵極布置成方形孔(kong)道(立式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)道流(liu)(liu)過。(1)柔性(xing)濕式(shi)電除塵器的技術(shu)特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)(you)利(li)(li)于(yu)表面(mian)形成均勻(yun)水(shui)膜(mo)，利(li)(li)用從煙氣中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰(hui)，實現自(zi)清灰(hui)，沖洗水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可組裝拆卸，有(you)(you)利(li)(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不(bu)耐高(gao)(gao)溫，煙氣溫度較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒(shao)蝕，使(shi)用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)(de)伸縮都(dou)會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而(er)影響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運(yun)行。3)煙氣流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣流帶(dai)出(chu)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)率低。性(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前(qian)，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發電(dian)有(you)(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)一體(ti)化有(you)(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)組采用了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵技(ji)術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器是北京華能(neng)達公司自主研發(fa)的(de)具有(you)自主知識(shi)產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上述(shu)濕式(shi)(shi)(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器結構不同(tong)，該(gai)結構布置(zhi)(zhi)是將(jiang)收塵(chen)(chen)陽極(ji)板垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電場力(li)(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)(li)的(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一(yi)水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)(li)(li)與(yu)電場力(li)(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板上完成捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由(you)殼體、分布板、陽極(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系統、熱(re)風系統和供電電源等(deng)組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特點如下：1)與(yu)煙(yan)氣接觸部位(wei)全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具有(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其對氯離子和硫化物的(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板的(de)通孔(kong)率達到98%以(yi)上，其幾乎(hu)全通透的(de)結構大大降(jiang)低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和普通的(de)陽極(ji)板相比，相同(tong)體積下新(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)板具有(you)的(de)(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于(yu)普(pu)通(tong)陽極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系統采(cai)用旋(xuan)轉電極設計，在旋(xuan)轉電極下(xia)部(bu)設立獨立的(de)(de)清洗室，由高壓噴嘴在旋(xuan)轉電極內(nei)部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)(de)污水通(tong)過排(pai)水泵和排(pai)污管(guan)道(dao)送入脫硫塔補水。在工程運行中，利用壓差監測，實現(xian)在線噴淋，無(wu)水循環系統，故(gu)耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼，前期成本投(tou)入較高。