岳陽濕式電除塵器

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(sui)著我(wo)國經濟的高速(su)發展(zhan)，火電裝機(ji)容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電聯(lian)《電力行業節(jie)能環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火電裝機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計總(zong)院(yuan)預測(ce)，到2020年(nian)，火電(dian)裝機容(rong)量將達(da)到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為3億kW。火電(dian)廠(chang)的快速發展導致了大(da)氣環境的污(wu)染并引發了公(gong)共環境及健康危機，

雖然采取一(yi)系列政策，大(da)力推(tui)動煤(mei)炭清潔利(li)用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但由(you)于我國燃煤發電的基數較大，火電廠仍將是大氣污染物的主要排(pai)放源(yuan)之一(yi)，而降低排(pai)放強度的主要措施就是制定和實施更加嚴格(ge)的排(pai)放標準。

同(tong)時濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)作為燃煤電廠污染物(wu)控制的精處(chu)理(li)技術(shu)設備，其處(chu)理(li)對象為含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣(qi)體(ti)，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的排放，本(ben)文介紹4種(zhong)濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)技術(shu)，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除塵(chen)效果等方(fang)面進行(xing)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)目前(qian)的(de)濕除(chu)技術(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的(de)選取及清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)不同，主(zhu)要(yao)分(fen)為不銹鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性(xing)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根據清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(即水(shui)膜的(de)形成(cheng)原理)不同，分(fen)為水(shui)膜自(zi)清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)膜沖(chong)洗(xi)清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)，前(qian)者(zhe)為間(jian)斷噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現在(zai)線清灰(hui)(hui)(hui)，后(hou)者(zhe)為通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)膜清灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)性能對比(bi)3.1、金(jin)屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代(dai)，為應對地(di)方環保法(fa)規提出的對煙塵(chen)排放控制的要求，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)，用于燃(ran)煤(mei)電(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)(zai)燃煤電廠安裝濕式電除塵器。目前我國(guo)通過引(yin)進技(ji)術并(bing)優化(hua)設計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電極(ji)(ji)濕式電除塵器的(de)技(ji)術特點如下：1)大多采用臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較低(di)(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有效(xiao)控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平行于氣(qi)(qi)流(liu)方向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛方式，極(ji)(ji)板通過懸(xuan)掛梁固定于殼體中，電暈電極(ji)(ji)采用框(kuang)架(jia)式結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)(zai)殼體中。這種安裝方式由(you)于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電場穩定性(xing)好，運行電壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較高(gao)的(de)煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金屬(shu)電極濕式(shi)電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)一(yi)般高(gao)(gao)度在(zai)(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的水膜(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的設計、制造、安裝(zhuang)及維護有嚴格的要(yao)(yao)求，更換(huan)時難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過(guo)水膜(mo)保(bao)護以防(fang)腐蝕(shi)(shi)，一(yi)旦水膜(mo)保(bao)護出現失效(xiao)，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)腐蝕(shi)(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)(qing)灰(hui)方式采用在(zai)(zai)線單(dan)線連續(xu)噴(pen)淋工藝，需要(yao)(yao)設置(zhi)專門的水處理系統(tong)，噴(pen)淋水經NaOH水溶液中和后(hou)循環使用，這種清(qing)(qing)灰(hui)方式對于(yu)水耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴(zui)性能(neng)要(yao)(yao)求更高(gao)(gao)。根(gen)據各企業發布(bu)的環境監測(ce)報(bao)告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大(da)唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機(ji)(ji)組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機(ji)(ji)組等都采用了金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)濕式電(dian)(dian)除塵(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)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有重(zhong)(zhong)量輕、比(bi)強度高、耐(nai)腐蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整(zheng)體模塊(kuai)化，有利(li)于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器運行時，收集下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面(mian)形成液(ye)膜，由于(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)具有很(hen)強的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能有效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力自流至下(xia)部(bu)(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防止(zhi)少量煙塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)(bu)設置一層間斷(duan)噴淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進行間斷(duan)沖(chong)洗時，控制系統自動(dong)停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖(chong)洗結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水量較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)收集液(ye)可返回脫(tuo)硫(liu)塔內(nei)循(xun)環(huan)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)高，提高煙氣流速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高溫下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣溫度較高時對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命有影響，嚴重(zhong)(zhong)時可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量及(ji)(ji)制作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能有關。3)如果(guo)出現部(bu)(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個模塊(kuai)更換(huan)，將大(da)大(da)增加維(wei)護(hu)費(fei)用(yong)(yong)(yong)和難度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、上(shang)海石洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性(xing)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立大(da)學提出了(le)柔性(xing)電極濕式電除塵技(ji)術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大學共同研(yan)究制(zhi)作(zuo)出(chu)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(gong)同研(yan)發，開始了柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物用(yong)于濕(shi)式除塵(chen)器的研(yan)究(jiu)工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工(gong)業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性優良(liang)的柔(rou)(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通(tong)過潤濕使其(qi)導(dao)電，可以形成(cheng)水(shui)膜，并靠(kao)重力自流(liu)向下與煙氣分離，柔(rou)(rou)性織物(wu)材料(liao)作為收塵極布置(zhi)成(cheng)方形孔(kong)道(立式布置(zhi))，煙氣沿孔(kong)道流(liu)過。(1)柔(rou)(rou)性濕式電除塵器(qi)的技術(shu)特點(dian)如下：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)能好的(de)特點(dian)。2)柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖維本身的(de)結構(gou)特性(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)(yu)表(biao)面形成(cheng)均勻水膜，利(li)(li)用(yong)(yong)從(cong)煙氣中收集的(de)酸液帶(dai)出灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗水量小。3)陽極(ji)(ji)部(bu)件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)(li)于(yu)(yu)后期(qi)的(de)維護和(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器存在的(de)問題如下(xia)：1)柔性(xing)陽極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙氣溫(wen)度較(jiao)(jiao)高時，對陽極(ji)(ji)壽命有(you)影(ying)(ying)響，嚴重時可(ke)能燒蝕(shi)，使用(yong)(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)纖維織物的(de)伸縮率(lv)較(jiao)(jiao)大，陽極(ji)(ji)布(bu)的(de)張緊程度和(he)浸水后發生的(de)伸縮都(dou)會影(ying)(ying)響實際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)(ying)響到電(dian)場的(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)正常運(yun)行。3)煙氣流速較(jiao)(jiao)高，產生氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除率(lv)低(di)。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵去(qu)(qu)除率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)益陽發電(dian)有(you)限(xian)公司(si)300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一體化有(you)限(xian)公司(si)一期(qi)600MW機(ji)組采用(yong)(yong)了柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器是北京(jing)華能(neng)達(da)公司自主研發的具(ju)有(you)自主知識產權的除(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器結構(gou)不同，該結構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流方(fang)向(xiang)，使電(dian)場力與引(yin)風(feng)力的方(fang)向(xiang)在(zai)(zai)同一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒(li)在(zai)(zai)引(yin)風(feng)力與電(dian)場力的共同作用下(xia)，在(zai)(zai)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部位(wei)全部采用2205雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離(li)子和硫化(hua)物的應力腐蝕)等(deng)特(te)性，使用壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的通(tong)孔率(lv)達(da)到98%以上，其幾乎(hu)全通(tong)透的結構(gou)大大降(jiang)低了徑流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的運(yun)行(xing)阻(zu)力，并且和普通(tong)的陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體積下(xia)新型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普通陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系統采用(yong)旋轉(zhuan)電極設計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)電極下(xia)部(bu)設立(li)獨(du)立(li)的(de)(de)清洗室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極內部(bu)向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利用(yong)壓(ya)差(cha)監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系統，故耗水(shui)(shui)、耗電量小(xiao)。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本(ben)投入(ru)較(jiao)高。