益陽濕式電除塵器

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，隨著我國(guo)經(jing)濟的(de)高速發展，火電(dian)裝機容(rong)量(liang)仍在不斷增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能環保信息》推(tui)算，2015年，我國(guo)新增火電(dian)裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院預(yu)測，到(dao)2020年，火電裝機容量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火電廠的快(kuai)速發(fa)展導致了大氣環境的污染并引(yin)發(fa)了公共(gong)環境及健康(kang)危機，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由于(yu)我(wo)國(guo)燃煤發電的基數(shu)較大，火電廠仍將是(shi)大氣污(wu)染物(wu)的主(zhu)要排放源(yuan)之一，而降低排放強(qiang)度的主(zhu)要措施(shi)就是(shi)制定和實(shi)施(shi)更加嚴格的排放標準(zhun)。

同(tong)時濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)作為燃煤(mei)電廠污染物控(kong)制的(de)精處(chu)理技(ji)(ji)術(shu)設備，其處(chu)理對象為含大量游離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并(bing)可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹(shao)4種濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)技(ji)(ji)術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)果(guo)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)(zai)目前(qian)的濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別(bie)在(zai)(zai)(zai)于陽極(ji)板材質的選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據陽極(ji)材質的不(bu)同，主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器;根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜的形成(cheng)原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間斷噴(pen)淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的水(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)表面自凝結實現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金(jin)屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對(dui)地(di)方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)排放(fang)控制的要(yao)求，日本(ben)三(san)菱公司研發并建成濕式電(dian)除塵(chen)器，用(yong)于燃煤(mei)電(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制要求(qiu)，在燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我國通過引進(jin)技(ji)術(shu)并優(you)化設計，已掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)極濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)的技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿(yan)水平(ping)方向進(jin)出，煙氣流(liu)速較低(di)(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣流(liu)帶(dai)出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽(yang)極均平(ping)行于氣流(liu)方向布置，金屬(shu)極板采(cai)用(yong)懸掛(gua)(gua)方式(shi)(shi)(shi)，極板通過懸掛(gua)(gua)梁(liang)固(gu)定于殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)(gua)在殼體(ti)中。這(zhe)種(zhong)安裝方式(shi)(shi)(shi)由于陰(yin)陽(yang)極不易變形，極間距有保證，故電(dian)場穩定性(xing)好(hao)，運(yun)(yun)行電(dian)壓高(gao)(gao)(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)溫，脫硫系統出現故障(zhang)時，可以在較高(gao)(gao)(gao)(gao)的煙氣溫度下運(yun)(yun)行。

(2)金(jin)屬(shu)電極濕式電除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一般高(gao)(gao)度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均(jun)勻的水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)板(ban)的設(she)計、制造、安裝及維(wei)護(hu)有嚴(yan)格的要(yao)(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度較大(da)。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)以(yi)防(fang)腐蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)膜保護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除塵(chen)效(xiao)率。3)清灰方(fang)式采用(yong)在線單線連續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設(she)置(zhi)專門的水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后循環使用(yong)，這種清灰方(fang)式對于水(shui)(shui)耗、電耗、堿的消(xiao)耗較大(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更高(gao)(gao)。根據各企業發布的環境監測(ce)報告顯示(shi)，金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)唐(tang)黃島電廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電廠350MW機組(zu)等都采用(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)濕式電除塵(chen)器(qi)(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)玻璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼具有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、比強度(du)(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等特(te)性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用工廠成型，實(shi)現(xian)整體模塊(kuai)化，有(you)利于(yu)保(bao)證安(an)裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收集下(xia)來(lai)的(de)(de)液滴在沉(chen)淀極(ji)表面(mian)形成液膜，由于(yu)玻璃(li)鋼具有(you)很強的(de)(de)疏水(shui)性，能有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)部集液槽(cao)。4)為防止(zhi)少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)管上部設置(zhi)一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間(jian)斷沖(chong)(chong)洗時(shi)，控制(zhi)系(xi)統自(zi)動停掉(diao)其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖(chong)(chong)洗結束(shu)后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集液槽(cao)中的(de)(de)收集液可返回脫(tuo)(tuo)硫塔內(nei)循環使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)問(wen)題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速在2.5m/s左(zuo)(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)流(liu)速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一般FRP不(bu)能在高(gao)溫下(xia)長期使(shi)用，煙氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)時(shi)對陽極(ji)板(ban)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用壽命在10～15年左(zuo)(zuo)右，與產品的(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作產品所(suo)用的(de)(de)樹脂等原材料(liao)性能有(you)關。3)如(ru)(ru)果(guo)出(chu)現(xian)部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼損(sun)壞，需要整個(ge)模塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)(jiang)大大增加維護費(fei)用和難度(du)(du)。根據各(ge)企業發布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提出了(le)柔性電極濕式(shi)電除塵技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)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(zao)由山東大學和(he)國電環保院共同研(yan)發，開始了柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中(zhong)完成(cheng)工(gong)業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)(rou)(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維織(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕使其導電，可以形成水(shui)膜，并靠(kao)重力自流(liu)向(xiang)下(xia)與(yu)煙氣(qi)分離，柔(rou)(rou)(rou)性(xing)織(zhi)物(wu)材料(liao)作為收塵極布置(zhi)成方形孔道(立式(shi)布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電除塵器的技(ji)術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、防(fang)腐性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)(wei)本身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利于(yu)表(biao)面形(xing)成均(jun)勻(yun)水膜，利用(yong)(yong)從煙氣中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清(qing)灰，沖(chong)洗水量(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部(bu)件可組(zu)裝拆卸，有(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙氣溫度(du)較(jiao)高(gao)時，對陽極(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時可能燒蝕(shi)，使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)較(jiao)大，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸(jin)水后發生的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮都會影響實際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣流(liu)速(su)較(jiao)高(gao)，產生氣流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠(jiao)脫(tuo)除率(lv)低(di)。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽發電(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)滎(ying)陽煤電(dian)一體(ti)化有(you)限公司一期600MW機組(zu)采用(yong)(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)是(shi)北京華能(neng)達公司(si)自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具(ju)有自主(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)(de)除塵(chen)技術(shu)。與上述(shu)濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)結構(gou)不同(tong)，該(gai)結構(gou)布(bu)置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力與引風力的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)一(yi)水平線上，粉塵(chen)顆(ke)粒在(zai)引風力與電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下，在(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與煙氣接(jie)觸部位全部采用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤(you)其對(dui)氯離(li)子和硫化物的(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕)等(deng)特性，使(shi)用(yong)壽(shou)命能(neng)夠達到30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率(lv)達到98%以上，其幾(ji)乎全通(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)式濕(shi)(shi)式除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行(xing)阻力，并(bing)且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同(tong)體積下新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵面積，相當(dang)于普通陽(yang)極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極設計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極下部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)清洗室，由高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉電(dian)(dian)極內部(bu)向外沖洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補(bu)水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測(ce)，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)循(xun)環(huan)系統(tong)，故(gu)耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼，前期(qi)成本投入較高(gao)(gao)。