鷹潭濕式電除塵器

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(gao)速發展，火電裝機容量仍在不斷增長。按中電聯《電力行業(ye)節(jie)能環保信息》推算(suan)，2015年，我國新增火電裝機容量約0.51億kW。根(gen)據電力規劃(hua)設計總院預測，到(dao)2020年，火(huo)電裝(zhuang)機容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠的快速發展導致了大氣(qi)環境(jing)的污染(ran)并引發了公共環境(jing)及健康危機，

雖然采取(qu)一系列政(zheng)策，大力(li)推動(dong)煤炭清(qing)潔利用與發(fa)展清潔(jie)能(neng)源，但(dan)由(you)于我(wo)國燃煤發(fa)電的基數較(jiao)大(da)(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)(da)氣污染物的主(zhu)要排(pai)(pai)放源之一，而降低排(pai)(pai)放強度的主(zhu)要措施就是(shi)制定和實施更(geng)加嚴格的排(pai)(pai)放標準(zhun)。

同(tong)時(shi)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物(wu)控制(zhi)的(de)精處理技術(shu)設備，其處理對(dui)象為(wei)含大量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體(ti)，并可有效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器技術(shu)，并從(cong)性能、可靠(kao)性及除(chu)塵(chen)效果等方面(mian)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)(zai)目前的(de)濕除(chu)技術(shu)中，主要差別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清灰(hui)(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)的(de)不同(tong)(tong)，主要分為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)濕式電除(chu)塵(chen)器、導電玻(bo)璃(li)鋼(gang)電極(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器、柔性電極(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器;根據清灰(hui)(hui)技術(shu)(即水(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)原理(li))不同(tong)(tong)，分為(wei)水(shui)膜自清灰(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)膜沖洗清灰(hui)(hui)技術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)膜清灰(hui)(hui)。

3、濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬(shu)電極濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年代，為(wei)應對地方環保法規提出的對煙(yan)塵(chen)排放控制的要求，日本三(san)菱公司研發并(bing)建成濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器，用于(yu)燃(ran)煤(mei)電廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制要(yao)求，在(zai)燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠安(an)(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。目前我國(guo)通過(guo)引進技(ji)術(shu)并優化設(she)計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的技(ji)術(shu)特點(dian)如(ru)下：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平方向(xiang)進出(chu)(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平行于(yu)(yu)氣(qi)流(liu)方向(xiang)布置(zhi)，金屬極(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛(gua)方式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁固(gu)定于(yu)(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)(shi)(shi)結(jie)構，通過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體中。這種安(an)(an)裝方式(shi)(shi)(shi)由于(yu)(yu)陰陽極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間(jian)距(ju)有(you)保證，故(gu)電(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)(yun)行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)溫度下運(yun)(yun)行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽極板(ban)一(yi)般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)(cheng)均(jun)勻的(de)水膜對陽極板(ban)的(de)設(she)計、制造(zao)、安裝(zhuang)及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求，更(geng)換時難度較大(da)(da)。2)極板(ban)材(cai)質(zhi)多采(cai)(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水膜保護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水膜保護(hu)出現(xian)失效，造(zao)成(cheng)(cheng)極板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清(qing)灰方式(shi)(shi)采(cai)(cai)用(yong)在線單(dan)線連續(xu)噴(pen)(pen)淋工藝，需要(yao)設(she)置專門(men)的(de)水處理系統，噴(pen)(pen)淋水經NaOH水溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)(shi)對于水耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)(da)，對噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)高(gao)。根據各(ge)企業發布的(de)環境監測(ce)報告顯(xian)示，金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大(da)(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)了金屬(shu)極板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具有重(zhong)(zhong)量輕、比(bi)強度(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現整體模(mo)塊化，有利于(yu)(yu)保(bao)證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行(xing)時(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)(di)在沉淀極(ji)(ji)表面形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)膜，由于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)具有很強的(de)(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能有效阻隔粉塵(chen)(chen)和石(shi)(shi)(shi)膏對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)(zhong)力自流至下(xia)部(bu)(bu)集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為(wei)(wei)防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積(ji)，在沉淀極(ji)(ji)管(guan)上部(bu)(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴淋(lin)裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為(wei)(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當(dang)需(xu)要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制系統(tong)自動(dong)停(ting)掉其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于(yu)(yu)耗水量較(jiao)小，集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不(bu)能在高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)長期(qi)使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有影響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)在10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)(de)質量及制作產品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原材料(liao)性(xing)能有關。3)如(ru)果出現部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個(ge)模(mo)塊更(geng)換(huan)，將大大增加維(wei)護費用(yong)和難(nan)度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境(jing)監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石(shi)(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)(di)含量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上海石(shi)(shi)(shi)洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組等都采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學提出了柔性電極濕式電除(chu)塵(chen)技術的概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)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發(fa)，開始了柔性絕(jue)緣疏(shu)水纖維織(zhi)物(wu)用(yong)于濕式除(chu)塵器的研究工作，并(bing)于2012年(nian)在益陽300MW燃(ran)煤機組中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料顯(xian)示，耐腐(fu)蝕性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物通過潤濕使其導電(dian)，可以(yi)形(xing)成(cheng)水膜(mo)，并靠重(zhong)力自流向(xiang)下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物材料作為(wei)收塵(chen)極布置成(cheng)方形(xing)孔道(立式布置)，煙(yan)氣沿(yan)孔道流過。(1)柔性(xing)濕式電(dian)除塵(chen)器的技術特(te)點如下：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)能好(hao)的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)本身(shen)的(de)(de)結構(gou)特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)(yu)(yu)表面形成均勻水膜，利(li)用從煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)酸(suan)液帶出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖洗水量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極部件可組裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于(yu)(yu)(yu)后期(qi)的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極不耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度較高(gao)時，對(dui)陽(yang)(yang)極壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒(shao)蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較大，陽(yang)(yang)極布(bu)的(de)(de)張緊程度和浸水后發生(sheng)的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影響(xiang)實(shi)際的(de)(de)極間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除率低。性(xing)能結果表明：粉塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)限(xian)(xian)公司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限(xian)(xian)公司一期(qi)600MW機組采用了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京華能達(da)(da)(da)公(gong)司自主(zhu)研(yan)發(fa)的(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產(chan)權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上述濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結構不同，該結構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于(yu)氣(qi)流(liu)方向，使電(dian)(dian)場力與(yu)引風(feng)(feng)力的(de)(de)方向在(zai)同一(yi)水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)(feng)力與(yu)電(dian)(dian)場力的(de)(de)共同作用下，在(zai)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主(zhu)要由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、噴淋系統、熱風(feng)(feng)系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等(deng)組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與(yu)煙氣(qi)接(jie)觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其對氯離子和硫化物的(de)(de)應力腐蝕)等(deng)特性，使用壽命(ming)能夠達(da)(da)(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達(da)(da)(da)到98%以上，其幾乎全(quan)通透的(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)式除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力，并且和普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同體(ti)積下新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)集(ji)塵面積，相當于普通陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統采(cai)用旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)高壓噴(pen)嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)內部(bu)向(xiang)外(wai)沖(chong)洗(xi)網板，清(qing)洗(xi)網板后(hou)的(de)污水通過排水泵和排污管道送入脫硫(liu)塔補水。在(zai)工程運行(xing)中，利用壓差監測，實現(xian)在(zai)線(xian)噴(pen)淋，無(wu)水循環系統，故耗水、耗電量小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電除(chu)塵器存在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)由(you)于接觸煙(yan)氣的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期成(cheng)本投(tou)入較高。