榆林濕式電除塵器

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)進入新世紀，隨著我(wo)國經濟的高速發展，火(huo)電裝機容(rong)量仍在不斷(duan)增長。按中電聯《電力行業節能環保信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國新增火(huo)電裝機容(rong)量約0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)約(yue)為3億kW。火電廠的快速(su)發(fa)展導致了大氣環(huan)境的污染并引發(fa)了公(gong)共環(huan)境及(ji)健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推動煤炭清潔利(li)用與發(fa)展清(qing)潔能(neng)源，但(dan)由于我國燃煤(mei)發(fa)電的(de)(de)基數較(jiao)大(da)，火(huo)電廠仍將是大(da)氣污染物的(de)(de)主(zhu)(zhu)要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的(de)(de)主(zhu)(zhu)要措施(shi)就是制(zhi)定(ding)和實施(shi)更加嚴格的(de)(de)排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除塵(chen)器作(zuo)為燃煤電廠污染物控(kong)制的精處理技(ji)術(shu)設備(bei)，其處理對(dui)象為含大量游離水的飽(bao)和濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害(hai)氣體，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電除塵(chen)器技(ji)術(shu)，并從性能、可靠性及除塵(chen)效(xiao)果(guo)等方(fang)面進行比較。

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。在目前的(de)濕(shi)除技(ji)(ji)(ji)術(shu)中，主要差別在于陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)。根(gen)(gen)據(ju)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不同，主要分(fen)為不銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器;根(gen)(gen)據(ju)清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成原理)不同，分(fen)為水(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)表面自(zi)凝結實現(xian)在線清(qing)(qing)(qing)灰，后者(zhe)為通過(guo)噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器20世紀(ji)90年代，為應對(dui)地方(fang)環(huan)保法規提(ti)出的(de)對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的(de)要求，日(ri)本三菱公(gong)司研發并建成濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器，用(yong)于(yu)燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制(zhi)要求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器。目前我(wo)國(guo)通(tong)(tong)過引進技術并優化設計，已(yi)掌握其(qi)核心(xin)技術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器的技術特點(dian)如下(xia)：1)大多采用(yong)(yong)臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均(jun)平行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用(yong)(yong)懸掛方(fang)式，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)(tong)過懸掛梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)(yong)框架式結構(gou)，通(tong)(tong)過吊桿(gan)吊掛在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安裝方(fang)式由于陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)(chu)現(xian)故障時，可(ke)以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式(shi)電除塵器存在的(de)問(wen)題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般(ban)高(gao)度(du)(du)在8～10m左右，要形(xing)成(cheng)均勻(yun)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)膜對陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)設計、制(zhi)造、安裝及維護有嚴(yan)(yan)格的(de)(de)(de)要求，更(geng)換時難度(du)(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)膜保(bao)護以防(fang)腐(fu)蝕，一旦(dan)水(shui)(shui)膜保(bao)護出現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)(yan)重(zhong)，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式采用(yong)在線(xian)單(dan)線(xian)連續噴淋工藝(yi)，需要設置專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)處理系(xi)統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使用(yong)，這種清灰方式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要求更(geng)高(gao)。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了金屬(shu)極(ji)板(ban)濕(shi)式電(dian)除(chu)(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)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比(bi)強度(du)高、耐腐(fu)蝕等特性。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模(mo)(mo)塊化，有(you)(you)利于保證安(an)裝(zhuang)精(jing)度(du)。3)除(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收集下(xia)來的(de)(de)液滴在沉(chen)淀極(ji)表面(mian)形成(cheng)液膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠(kao)重(zhong)力自流至下(xia)部集液槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀極(ji)管上(shang)(shang)部設(she)置(zhi)一層間斷噴(pen)淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要進(jin)行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)，控(kong)制系統自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結(jie)束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水量(liang)較(jiao)小，集液槽中的(de)(de)收集液可返(fan)回脫硫塔內循(xun)環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)煙氣(qi)流速在2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)高，提高煙氣(qi)流速后，影響除(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在高溫下(xia)長期(qi)使(shi)(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)對陽(yang)極(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命在10～15年左(zuo)右，與產品的(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等原材(cai)料(liao)性能(neng)有(you)(you)關。3)如果(guo)出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整個模(mo)(mo)塊更換，將大大增加維護費(fei)用(yong)和難度(du)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、上(shang)(shang)海石(shi)(shi)洞口300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、白楊河(he)兩(liang)臺300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔(rou)性電極濕式(shi)電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和俄(e)(e)亥(hai)俄(e)(e)州立(li)大學共同研(yan)究制(zhi)作(zuo)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(you)山東大學和(he)國電環保院共同(tong)研(yan)發(fa)，開始了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物用于(yu)濕(shi)式(shi)除塵器的(de)研(yan)究工作，并于(yu)2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中完(wan)成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關(guan)資(zi)料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)(wu)通過潤(run)濕使(shi)其(qi)導電，可以形成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠重力自流向(xiang)下(xia)與煙氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)織物(wu)(wu)材料作為收塵(chen)(chen)極布(bu)置(zhi)成(cheng)方(fang)形孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器的技術特點如(ru)下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)有(you)重(zhong)量輕、防腐性能(neng)好(hao)的特點。2)柔性絕緣疏水(shui)纖維本身的結構特性，有(you)利于表面形成均勻水(shui)膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收集(ji)的酸液帶(dai)出(chu)灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)量小。3)陽極(ji)(ji)部(bu)件(jian)可組裝拆(chai)卸，有(you)利于后期的維護和(he)更換。(2)柔性濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器存在的問題如下：1)柔性陽極(ji)(ji)不耐(nai)高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較(jiao)高時(shi)，對陽極(ji)(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒(shao)蝕，使(shi)用壽(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性纖維織物的伸縮率較(jiao)大，陽極(ji)(ji)布的張緊程度(du)(du)和(he)浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的伸縮都會影(ying)響(xiang)實際的極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電場的穩定性、電壓的正常(chang)運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生(sheng)氣(qi)(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率低。性能(neng)結果表明(ming)：粉塵去除(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電益(yi)陽發(fa)電有(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組，國(guo)電滎陽煤電一體化有(you)限公(gong)司(si)一期600MW機(ji)組采用了柔性電極(ji)(ji)濕(shi)式靜電除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)徑(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)是北京(jing)華能達公司自主(zhu)研發(fa)的(de)(de)(de)(de)具有(you)自主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)技術(shu)。與(yu)上(shang)述(shu)濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布置是將收塵(chen)陽極(ji)板垂直于氣流方向(xiang)(xiang)，使電(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)在(zai)同一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同作用下，在(zai)新型(xing)陽極(ji)板上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要(yao)由殼體、分(fen)布板、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋(lin)系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點(dian)如下：1)與(yu)煙(yan)氣接觸部位(wei)全(quan)(quan)部采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具有(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕)等特(te)性，使用壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽極(ji)板的(de)(de)(de)(de)通孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全(quan)(quan)通透的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流式濕(shi)(shi)式除塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同體積下新型(xing)陽極(ji)板具有(you)的集塵面積(ji)，相當于普通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下部設(she)立獨(du)立的清洗室，由高(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內部向外沖洗網板，清洗網板后的污(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和排污(wu)管道(dao)送入(ru)脫硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓(ya)差監(jian)測(ce)，實(shi)現(xian)在(zai)線(xian)噴淋，無水(shui)(shui)循環系統(tong)，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除塵器存在(zai)的問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的部件全部采用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)，前(qian)期成本投入(ru)較(jiao)高(gao)。