永州濕式電除塵器

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(yin)言進入新(xin)世紀，隨著我國經濟的(de)高速發(fa)展，火電(dian)裝機容(rong)量(liang)仍(reng)在不斷增長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能環保信息》推算(suan)，2015年(nian)，我國新(xin)增火電(dian)裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容量約為3億(yi)kW。火電廠(chang)的快速發展導致(zhi)了大氣環境的污染并引發了公共環境及健(jian)康危機，

雖然采(cai)取一系列政策，大力推動(dong)煤(mei)炭清潔(jie)利用與發(fa)展清潔能源，但由于我國燃煤發(fa)電(dian)的(de)(de)基(ji)數較大(da)，火電(dian)廠(chang)仍將是(shi)(shi)大(da)氣污染(ran)物的(de)(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放源之一，而降(jiang)低排(pai)放強(qiang)度的(de)(de)主(zhu)要(yao)措施就(jiu)是(shi)(shi)制定和(he)實(shi)施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放標準。

同時濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)作為(wei)燃煤電(dian)廠(chang)污染物控制(zhi)的(de)精處理技(ji)術設備，其處理對(dui)象為(wei)含(han)大(da)量游離水的(de)飽(bao)和濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣(qi)體，并可有效控制(zhi)PM2.5的(de)排放(fang)，本文介紹4種濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)技(ji)術，并從性能、可靠性及除塵效果等方面(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)目前的(de)(de)濕(shi)除(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的(de)(de)選取(qu)及清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質的(de)(de)不同(tong)，主(zhu)要分為不銹(xiu)鋼濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器;根據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)(de)形成(cheng)原(yuan)理)不同(tong)，分為水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除塵器性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世(shi)紀90年代(dai)，為應對地方環(huan)保法(fa)規提(ti)出的(de)對煙(yan)塵排放控制(zhi)的(de)要求，日(ri)本三(san)菱公司研發(fa)并建成濕式電(dian)除塵器，用于燃(ran)煤電(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)(ti)出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠(chang)安裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器。目前我(wo)國(guo)通(tong)過引進技術(shu)(shu)并優化設(she)計(ji)，已掌握其核心技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器的技術(shu)(shu)特點如(ru)下(xia)(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效(xiao)控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效(xiao)率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)方(fang)向(xiang)布置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過懸掛(gua)梁固(gu)定(ding)于殼(ke)體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼(ke)體中。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間(jian)距有(you)保證(zheng)，故電(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性(xing)好，運(yun)(yun)行電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)溫，脫硫系統出(chu)現(xian)故障時，可以在(zai)較高(gao)(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)下(xia)(xia)運(yun)(yun)行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存(cun)在的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻的(de)(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)以防腐(fu)蝕(shi)(shi)，一旦水(shui)膜保(bao)護(hu)(hu)出現(xian)失(shi)效，造成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)(shi)嚴(yan)重，甚(shen)至(zhi)喪失(shi)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝，需要(yao)設(she)置專門(men)的(de)(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使用，這種(zhong)清灰方式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)消(xiao)耗較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高(gao)。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，金(jin)屬電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組、大唐(tang)黃(huang)島(dao)電廠670MW機組、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電廠350MW機組等(deng)都(dou)采(cai)用了金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度(du)(du)高、耐腐(fu)蝕等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整體(ti)模塊化(hua)，有(you)利(li)于保(bao)證安裝精度(du)(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)，收集下來的(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表面(mian)形成液(ye)膜，由(you)(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)疏水性(xing)(xing)，能有(you)效(xiao)阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁(bi)的(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力(li)自(zi)(zi)流至下部(bu)(bu)集液(ye)槽。4)為(wei)(wei)防(fang)止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管上部(bu)(bu)設(she)置(zhi)一層間(jian)(jian)斷(duan)噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行間(jian)(jian)斷(duan)沖洗時(shi)，控制系統自(zi)(zi)動(dong)停(ting)掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結(jie)束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)(you)于耗水量(liang)(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽中的(de)收集液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率(lv)高，提(ti)高煙(yan)氣(qi)流速(su)后，影響(xiang)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)高溫(wen)下長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高時(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與(yu)產品的(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)(xing)能有(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整個模塊更換(huan)，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根據各企業發布(bu)的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞口300MW機組、蒙(meng)西(xi)300MW機組、白楊河兩(liang)臺300MW機組等都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末(mo)，俄亥俄州立大學提(ti)出了柔(rou)性電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)技(ji)術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)同研(yan)究制(zhi)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(huan)保(bao)院共同研發(fa)，開始(shi)了柔性絕(jue)緣疏水纖(xian)維織物用于(yu)濕式除(chu)塵器的研究工作，并(bing)于(yu)2012年在益陽300MW燃煤(mei)機(ji)組(zu)中完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)的(de)(de)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維(wei)織(zhi)(zhi)物通過潤(run)濕使其導電，可以形成水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣分(fen)離(li)，柔性(xing)(xing)織(zhi)(zhi)物材料作為收(shou)塵極布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電除塵器(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽有重量(liang)輕(qing)、防(fang)腐性(xing)(xing)能好的特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維(wei)本(ben)身的結構特性(xing)(xing)，有利于表面形成均勻水膜，利用從煙(yan)(yan)氣(qi)中收集的酸液帶(dai)出灰(hui)(hui)，實現自清灰(hui)(hui)，沖洗水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可組裝(zhuang)拆卸，有利于后(hou)期的維(wei)護(hu)和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)的問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不(bu)耐高(gao)溫(wen)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)時(shi)，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重時(shi)可能燒蝕，使用壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的伸(shen)縮(suo)率(lv)較(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)布的張緊(jin)程度和浸水后(hou)發(fa)生的伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響(xiang)實際的極(ji)(ji)間(jian)距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的正常(chang)運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明(ming)：粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益(yi)陽(yang)發(fa)電(dian)有限(xian)公(gong)司(si)300MW機(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體(ti)化有限(xian)公(gong)司(si)一期600MW機(ji)組采用了(le)柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器是北京(jing)華能達(da)(da)公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)具有(you)自(zi)主知識(shi)產(chan)權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與上述濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)器結構(gou)不同，該結構(gou)布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于氣(qi)(qi)流(liu)方向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)與引風力(li)的(de)(de)方向(xiang)在(zai)同一水平線上，粉塵(chen)顆粒(li)在(zai)引風力(li)與電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共同作用下，在(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分(fen)布(bu)板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)技術特點如下：1)與煙氣(qi)(qi)接觸(chu)部位全部采用2205雙相不銹(xiu)鋼材(cai)質(zhi)，具有(you)強度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯(lv)離(li)子和硫化物(wu)的(de)(de)應力(li)腐蝕)等(deng)特性，使用壽命能夠(gou)達(da)(da)到(dao)30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達(da)(da)到(dao)98%以(yi)上，其幾乎(hu)全通透的(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且和普通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)相比，相同體積下新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)(de)(de)集(ji)塵面(mian)積，相當于普通陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)系(xi)統采用旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)設計(ji)，在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)下部設立獨立的(de)(de)(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)后的(de)(de)(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和排污管(guan)道送(song)入(ru)(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程(cheng)運行中(zhong)，利用壓差(cha)監測，實現(xian)在(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼(gang)，前期成本(ben)投入(ru)(ru)較高。