運城濕式電除塵器

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(shi)紀(ji)，隨著我國經(jing)濟的高速發展，火(huo)電(dian)(dian)裝機容量仍在不斷增(zeng)(zeng)長。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我國新增(zeng)(zeng)火(huo)電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力(li)規劃(hua)設(she)計總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)約為3億kW。火電廠的(de)快速發展導(dao)致了大(da)氣環境的(de)污染并引發了公(gong)共(gong)環境及健(jian)康危機(ji)(ji)，

雖(sui)然采取一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用與發(fa)展清潔能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤發(fa)電的(de)(de)基數(shu)較大，火(huo)電廠仍將是大氣(qi)污染物的(de)(de)主(zhu)要排(pai)放(fang)(fang)源(yuan)之一，而降低排(pai)放(fang)(fang)強度的(de)(de)主(zhu)要措(cuo)施就(jiu)是制定和(he)實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放(fang)(fang)標準。

同時濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器作為燃煤電(dian)(dian)廠污染物控制的精(jing)處理技術設(she)備(bei)，其處理對(dui)象(xiang)為含大量游離水的飽和(he)濕煙氣，主要去除(chu)(chu)(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體(ti)，并(bing)可(ke)有效控制PM2.5的排(pai)放，本文介(jie)紹4種濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器技術，并(bing)從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效果等方面進(jin)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)目前的濕除技(ji)術(shu)中(zhong)(zhong)，主(zhu)要(yao)差別(bie)在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板(ban)材質的選取及清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材質的不(bu)同，主(zhu)要(yao)分為不(bu)銹(xiu)鋼濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)、導電玻(bo)璃鋼電極(ji)(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)、柔性電極(ji)(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的形(xing)成(cheng)原理)不(bu)同，分為水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)，前者為間斷(duan)噴(pen)淋(lin)，靠煙氣中(zhong)(zhong)的水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)自(zi)凝(ning)結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰，后者為通過噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)(qing)灰。

3、濕式電除(chu)塵器性能對比3.1、金屬電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代，為應對地方環(huan)保法規提出(chu)的對煙塵排放控制的要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成濕式電除(chu)塵器，用(yong)于燃(ran)煤電廠的煙塵治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控(kong)制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器。目(mu)前我(wo)國通過(guo)引進技術并(bing)優化設(she)計，已掌握其核心(xin)技術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的技術特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)(liu)沿水平方向進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣(qi)流(liu)(liu)(liu)帶出粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于(yu)(yu)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方向布(bu)置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸(xuan)掛(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁(liang)固定于(yu)(yu)殼體(ti)中(zhong)(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中(zhong)(zhong)。這(zhe)種(zhong)安裝方式(shi)由于(yu)(yu)陰陽極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定性(xing)好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故障時(shi)，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)下運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽極板一般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形成均勻(yun)的水(shui)膜對陽極板的設計、制(zhi)造、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)有嚴格的要(yao)(yao)(yao)求，更換時難度較大(da)(da)。2)極板材質多(duo)采(cai)(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)膜保(bao)護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保(bao)護(hu)出現失效(xiao)，造成極板腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除塵效(xiao)率。3)清(qing)灰(hui)方式采(cai)(cai)用(yong)在線單(dan)線連續噴(pen)淋工(gong)藝(yi)，需(xu)要(yao)(yao)(yao)設置(zhi)專(zhuan)門的水(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循環使用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰(hui)方式對于(yu)水(shui)耗(hao)(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)(hao)、堿的消(xiao)耗(hao)(hao)較大(da)(da)，對噴(pen)嘴(zui)性能要(yao)(yao)(yao)求更高。根據各(ge)企業(ye)發布的環境監測(ce)報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器粉塵去(qu)除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大(da)(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山(shan)電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)(cai)用(yong)了金屬(shu)極板濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵器。

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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點如下：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比(bi)強(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐(fu)蝕等(deng)特性。2)收塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)(cheng)型(xing)，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行(xing)時，收集(ji)(ji)下來(lai)的(de)(de)液滴(di)在(zai)沉淀極(ji)(ji)表面形(xing)成(cheng)(cheng)液膜，由(you)于(yu)(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)膏對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接(jie)，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流至(zhi)下部(bu)集(ji)(ji)液槽(cao)。4)為防止(zhi)少(shao)量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉積(ji)，在(zai)沉淀極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)設置(zhi)(zhi)一層間(jian)斷噴淋裝置(zhi)(zhi)，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進行(xing)間(jian)斷沖洗(xi)時，控制系統自(zi)動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水量(liang)(liang)較(jiao)小(xiao)，集(ji)(ji)液槽(cao)中的(de)(de)收集(ji)(ji)液可返回(hui)脫硫塔(ta)內循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)煙氣(qi)(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)(qi)流速后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫下長(chang)期(qi)使用(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高(gao)(gao)時對陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左右(you)，與產(chan)品的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材(cai)料(liao)性能(neng)有(you)關。3)如果出(chu)現部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要(yao)整(zheng)個模(mo)塊更換，將大大增加維護費用(yong)和難度。根(gen)據(ju)各企(qi)業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞(dong)口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了(le)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器20世紀(ji)90年代(dai)末，俄亥俄州(zhou)立(li)大(da)學提出了柔性電極濕式(shi)電除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州(zhou)立大學共同研(yan)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，我國早由山東大學和國(guo)電環(huan)保院共同研(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕式(shi)除塵器(qi)的(de)研(yan)究工作，并于2012年(nian)在(zai)益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的(de)柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通(tong)過潤濕(shi)使其導電，可以形(xing)成(cheng)水(shui)膜，并靠(kao)重力自流(liu)向下與煙氣分(fen)離，柔性(xing)織物(wu)材料作為(wei)收塵(chen)極布(bu)置成(cheng)方形(xing)孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置)，煙氣沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器的(de)技術特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重量輕(qing)、防腐(fu)性(xing)(xing)能好的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利于(yu)(yu)表面形(xing)成均勻水膜，利用(yong)(yong)(yong)從煙氣(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實(shi)現自(zi)清灰(hui)，沖洗(xi)水量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部(bu)件可組裝拆(chai)卸，有(you)利于(yu)(yu)后(hou)期(qi)的(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度(du)(du)較高(gao)時，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)影(ying)響，嚴重時可能燒蝕，使用(yong)(yong)(yong)壽命6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)布(bu)的(de)(de)張緊程(cheng)度(du)(du)和浸水后(hou)發生的(de)(de)伸縮(suo)都會影(ying)響實(shi)際的(de)(de)極(ji)(ji)間(jian)距(ju)，進而影(ying)響到電場的(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)、電壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較高(gao)，產(chan)生氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)能結(jie)果(guo)表明：粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電益陽(yang)發電有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國電滎陽(yang)煤電一體化有(you)限公(gong)司一期(qi)600MW機(ji)組采用(yong)(yong)(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電極(ji)(ji)濕式靜電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北(bei)京華(hua)能達(da)公司自主研發的(de)具有自主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不(bu)同(tong)(tong)，該(gai)結(jie)構(gou)布(bu)置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂(chui)直于(yu)氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)與引風(feng)力(li)的(de)方向(xiang)在同(tong)(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)場力(li)的(de)共(gong)同(tong)(tong)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)上完成(cheng)(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成(cheng)(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如(ru)下(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部位(wei)全部采(cai)用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對(dui)氯離(li)子和(he)硫化物(wu)的(de)應力(li)腐蝕(shi))等特(te)性(xing)，使用(yong)(yong)壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以(yi)上，其幾乎全通(tong)透的(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體積下(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)具有的(de)(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當于(yu)普通(tong)陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)設計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)(de)清洗室，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)內部(bu)向(xiang)外沖(chong)洗網板，清洗網板后的(de)(de)污水(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)泵和(he)排(pai)污管道送入脫硫塔補(bu)水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用壓差監測，實現(xian)在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電量(liang)小。(2)徑流(liu)濕(shi)式電除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高。