玉林濕式電除塵器

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(yan)進(jin)入新世紀，隨著我國經濟的高(gao)速(su)發展(zhan)，火電裝機(ji)容量(liang)仍在(zai)不斷增長(chang)。按中電聯《電力行業(ye)節能環(huan)保信息》推算，2015年，我國新增火電裝機(ji)容量(liang)約0.51億(yi)kW。根(gen)據(ju)電力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機容量(liang)將達(da)到12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝(zhuang)機容量(liang)約為(wei)3億kW。火電廠的快速發展導(dao)致了大氣(qi)環(huan)境的污染并引發了公共環(huan)境及健康危機，

雖然采取一系列政(zheng)策(ce)，大力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔能源，但(dan)由于我(wo)國燃煤發電(dian)的(de)基(ji)數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠仍(reng)將是大(da)氣污(wu)染物的(de)主(zhu)要排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)主(zhu)要措(cuo)施就是制定和實施更(geng)加嚴格的(de)排(pai)放標準。

同時濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器作為燃煤電(dian)(dian)(dian)廠污(wu)染物(wu)控(kong)制的(de)精處理技(ji)術設備(bei)，其處理對象為含(han)大(da)量游(you)離水(shui)的(de)飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器技(ji)術，并從性能、可靠性及除塵效(xiao)果等(deng)方(fang)面進(jin)行比(bi)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。在目(mu)前(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中，主要差(cha)別在于陽極(ji)(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽極(ji)(ji)(ji)材質的(de)不同，主要分(fen)為(wei)不銹鋼(gang)濕式電除(chu)塵(chen)器、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器、柔性電極(ji)(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形成原理(li))不同，分(fen)為(wei)水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)汽(qi)在陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面自凝結實現在線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)在陽極(ji)(ji)(ji)表(biao)(biao)面形成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電除塵器性能對比3.1、金屬(shu)電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代，為應對地方環(huan)保法規提出的對煙(yan)塵排(pai)放控制的要(yao)求，日(ri)本三(san)菱公司研發并(bing)建成(cheng)濕式電除塵器，用于(yu)燃煤電廠的煙(yan)塵治(zhi)理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器。目(mu)前我國通過(guo)(guo)引進(jin)技(ji)術并(bing)優化設計(ji)，已(yi)掌握其核心(xin)技(ji)術。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術特點(dian)如(ru)下：1)大(da)多采用臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流沿水(shui)平(ping)方向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)低(流速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細(xi)微顆(ke)粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)均平(ping)行于氣(qi)(qi)流方向布置(zhi)，金(jin)(jin)屬極(ji)(ji)(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)(ji)板通過(guo)(guo)懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)采用框架(jia)式(shi)結構(gou)，通過(guo)(guo)吊(diao)(diao)桿吊(diao)(diao)掛(gua)(gua)在(zai)(zai)殼體(ti)中。這(zhe)種安裝方式(shi)由(you)于陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故(gu)電(dian)(dian)場(chang)穩(wen)定性好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)硫系統出(chu)現(xian)故(gu)障時，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)較(jiao)高的(de)煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金(jin)屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器存(cun)在的問題如下：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻的(de)水膜(mo)(mo)對(dui)(dui)陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)設計(ji)、制造、安裝及(ji)維護(hu)(hu)有嚴格的(de)要(yao)求，更換時難度較大(da)(da)。2)極板(ban)(ban)材質(zhi)多(duo)采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水膜(mo)(mo)保護(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水膜(mo)(mo)保護(hu)(hu)出現(xian)失(shi)效(xiao)，造成極板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚(shen)至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式采(cai)用(yong)在線(xian)單(dan)線(xian)連(lian)續噴(pen)(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設置專門的(de)水處(chu)理系統(tong)，噴(pen)(pen)淋水經NaOH水溶液中和后循環(huan)使(shi)用(yong)，這種清灰方式對(dui)(dui)于水耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)消耗(hao)較大(da)(da)，對(dui)(dui)噴(pen)(pen)嘴性(xing)能(neng)要(yao)求更高(gao)。根據各企業(ye)發布的(de)環(huan)境監測報(bao)告顯(xian)示，金屬電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極板(ban)(ban)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的技術特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕、比強度(du)高、耐腐蝕等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成型(xing)，實現(xian)整體模塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)器運行(xing)時，收集(ji)下(xia)(xia)來的液(ye)滴在沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面(mian)形成液(ye)膜，由于(yu)(yu)玻璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)很強的疏水(shui)性(xing)(xing)，能有(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)和石膏(gao)對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁的粘接，靠重(zhong)力(li)自(zi)流至(zhi)下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的沉(chen)(chen)積，在沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上部設置(zhi)一層(ceng)間斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器分為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗(xi)時，控制系(xi)統(tong)自(zi)動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中的收集(ji)液(ye)可返回脫硫(liu)塔內循(xun)環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在的問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流速(su)在2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣流速(su)后(hou)，影(ying)響除(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能。2)一般FRP不能在高溫(wen)(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫(wen)(wen)度(du)較高時對陽極(ji)板(ban)壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能燒灼。FRP的使(shi)用(yong)壽命在10～15年左右，與產(chan)品(pin)(pin)的質量(liang)(liang)(liang)及制作產(chan)品(pin)(pin)所用(yong)的樹脂等原(yuan)材(cai)料性(xing)(xing)能有(you)(you)關。3)如果出現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要(yao)整個模塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護費(fei)用(yong)和難度(du)。根據各企業發布的環境監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)、白楊(yang)河(he)兩臺(tai)300MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除(chu)塵器20世紀(ji)90年代(dai)末(mo)，俄亥(hai)俄州立大學提出了柔性電極(ji)濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)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(you)山(shan)東大學和國電(dian)環保院共同研發，開始了柔性絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖維織物用于濕式除塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組(zu)中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優良的柔(rou)性絕(jue)緣(yuan)疏水纖(xian)維織(zhi)物通過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)，可(ke)以(yi)形(xing)成水膜，并(bing)靠(kao)重力自(zi)流向下(xia)與煙氣分離(li)，柔(rou)性織(zhi)物材料作(zuo)為(wei)收塵(chen)極(ji)布置(zhi)成方形(xing)孔道(立式布置(zhi))，煙氣沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)性濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)的技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)柔(rou)性陽(yang)有重量輕、防(fang)腐性(xing)能好的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構特(te)性(xing)，有利(li)于(yu)表面形(xing)成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用從煙氣(qi)中收(shou)集的(de)(de)(de)酸液帶出灰，實(shi)(shi)現自(zi)清灰，沖(chong)洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)部(bu)件可(ke)組裝拆卸，有利(li)于(yu)后(hou)期的(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)壽命(ming)有影響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維織物(wu)的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影響(xiang)實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率(lv)低。性(xing)能結(jie)(jie)果表明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有限公(gong)司(si)300MW機(ji)(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)一(yi)體(ti)化有限公(gong)司(si)一(yi)期600MW機(ji)(ji)組采用了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式靜(jing)電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公司自主研發的(de)(de)具有自主知識產權(quan)的(de)(de)除塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)上述濕(shi)(shi)(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構不同，該結構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力與(yu)引(yin)風力的(de)(de)方向(xiang)在(zai)同一水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力與(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)共同作用(yong)下，在(zai)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成捕集(ji)。裝置(zhi)主要由(you)殼體(ti)(ti)、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱(re)風系統和(he)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與(yu)煙氣接(jie)觸部位全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具有強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(尤其對(dui)氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi)(shi))等特性，使(shi)用(yong)壽命(ming)能夠達到30年(nian)。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上，其幾乎全(quan)通透(tou)的(de)(de)結構大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)式濕(shi)(shi)(shi)式除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力，并且和(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體(ti)(ti)積(ji)下新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的(de)集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)(tong)陽極板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽極系統采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)極設計，在旋(xuan)轉電(dian)極下部設立獨立的(de)清洗室，由高壓噴嘴(zui)在旋(xuan)轉電(dian)極內部向(xiang)外沖(chong)洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)污水通(tong)(tong)過排水泵和排污管道送入(ru)脫硫塔(ta)補水。在工程運行中，利用壓差監測，實現在線噴淋，無水循環系統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問題如下：1)由于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)部件全部采(cai)用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前(qian)期成(cheng)本投入(ru)較(jiao)高。