云浮濕式電除塵器

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(ji)，隨著我(wo)國經濟的高(gao)速發展，火電裝機(ji)容量仍在不斷增(zeng)長。按中電聯《電力行業節能環保信息》推算(suan)，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火電裝機(ji)容量約0.51億kW。根據(ju)電力規劃設(she)計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電裝(zhuang)機(ji)容量將達(da)到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量約為3億kW。火(huo)電廠(chang)的(de)快速發展導(dao)致(zhi)了大(da)氣環(huan)境的(de)污染并引發了公共環(huan)境及(ji)健康危機(ji)，

雖然采取一系列政(zheng)策(ce)，大力(li)推動煤(mei)炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤發(fa)電的基數較大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣污染物的主(zhu)要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降(jiang)低排(pai)放強度(du)的主(zhu)要(yao)措施(shi)(shi)就是(shi)制定和實(shi)施(shi)(shi)更(geng)加(jia)嚴格的排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵器作為(wei)(wei)燃(ran)煤電廠污染(ran)物控制的精處(chu)(chu)理技術(shu)設(she)備(bei)，其處(chu)(chu)理對(dui)象為(wei)(wei)含(han)大(da)量(liang)游離水(shui)的飽和濕(shi)煙氣，主要(yao)去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并可有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵器技術(shu)，并從性能(neng)、可靠性及除(chu)塵效果等方(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)(de)(de)濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主要(yao)差別在于(yu)陽極板材質的(de)(de)(de)選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據(ju)陽極材質的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)，主要(yao)分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)(de)(de)形成原理)不(bu)同(tong)(tong)，分為水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)汽在陽極表(biao)面(mian)自凝結實現在線清(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者為通(tong)過(guo)噴淋水(shui)(shui)在陽極表(biao)面(mian)形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電除塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對地方(fang)環保(bao)法規提出的(de)(de)對煙(yan)塵(chen)排放控制的(de)(de)要求，日本三菱(ling)公司研發(fa)并建成(cheng)濕式電除塵(chen)器(qi)，用于燃(ran)煤電廠(chang)的(de)(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要(yao)求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前(qian)我國通過(guo)引進技(ji)術并優化設計，已(yi)掌握(wo)其核(he)心技(ji)術。(1)金屬(shu)(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的技(ji)術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)沿水(shui)平方向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有(you)效控(kong)制氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率(lv)。2)陰(yin)(yin)陽極(ji)均平行于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)(liu)方向布置，金屬(shu)(shu)極(ji)板采(cai)用(yong)懸(xuan)(xuan)掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)板通過(guo)懸(xuan)(xuan)掛(gua)梁固定于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結(jie)構(gou)，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼體中(zhong)。這種(zhong)安裝(zhuang)方式(shi)(shi)由于陰(yin)(yin)陽極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)場(chang)穩定性好，運行電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐(nai)高溫(wen)，脫(tuo)硫系統(tong)出(chu)現故障時，可以在較高的煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器(qi)存在的(de)問(wen)題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)(cheng)均勻(yun)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格(ge)的(de)(de)要(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護以(yi)防(fang)腐蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護出現失效，造成(cheng)(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重(zhong)，甚至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)采(cai)用在線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝，需要(yao)設置專門(men)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用，這種清灰方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)(shui)(shui)耗(hao)(hao)、電耗(hao)(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)(hao)較大(da)，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)求更高。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測報(bao)告(gao)顯示，金屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉(jia)興(xing)三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐(tang)黃(huang)島電廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電廠(chang)350MW機(ji)組等都采(cai)用了金屬極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電除(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)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有重量輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)(cheng)型，實現整體(ti)模(mo)塊化(hua)，有利于保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)(cheng)液(ye)膜，由(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有很強的(de)(de)(de)疏水(shui)(shui)性，能(neng)有效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠(kao)重力自(zi)流(liu)至下(xia)(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上部設置一(yi)層間斷噴(pen)淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進(jin)行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停(ting)掉其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗結束后開(kai)啟該(gai)電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗(hao)水(shui)(shui)量較(jiao)小，集液(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)(de)(de)收集液(ye)可返回脫(tuo)硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)(you)時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽(shou)命(ming)有影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右(you)(you)，與產品的(de)(de)(de)質(zhi)量及制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料(liao)性能(neng)有關。3)如(ru)果出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)塊更(geng)換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了(le)柔(rou)性電極濕式(shi)電除塵(chen)技(ji)術的概(gai)念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同(tong)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，我國早由山東(dong)大學和國(guo)電(dian)環保(bao)院共同研(yan)發(fa)，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用(yong)于(yu)濕(shi)式除塵(chen)器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通過潤(run)濕(shi)使其導電(dian)，可(ke)以形成水膜，并靠(kao)重力自流向下(xia)與(yu)煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物(wu)材料作為(wei)收塵(chen)(chen)極布置成方形孔道(立(li)式(shi)布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、防(fang)腐性(xing)(xing)能好(hao)的特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖維本身的結(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利于表(biao)面形成(cheng)均勻(yun)水(shui)(shui)膜，利用(yong)從煙氣(qi)中收集的酸液(ye)帶出(chu)灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)(you)利于后(hou)期的維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在的問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重時可(ke)能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物的伸縮率較(jiao)(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的張緊程度和浸水(shui)(shui)后(hou)發(fa)生的伸縮都(dou)會影(ying)響(xiang)實(shi)際(ji)的極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的正常運(yun)行。3)煙氣(qi)流速(su)較(jiao)(jiao)高，產生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明(ming)：粉塵去除(chu)率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公司一期600MW機(ji)組(zu)采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華能達公司自(zi)主研發的(de)具有(you)自(zi)主知識產權的(de)除塵(chen)技(ji)術(shu)。與上述(shu)濕(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)結(jie)構不同(tong)，該(gai)結(jie)構布(bu)置是(shi)將(jiang)收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板垂直于氣流(liu)(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)與引風力(li)的(de)方向在同(tong)一水平(ping)線上，粉塵(chen)顆粒在引風力(li)與電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)的(de)共同(tong)作用下，在新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板上完成捕集(ji)。裝置主要由殼體(ti)、分布(bu)板、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)與煙(yan)氣接觸部位全(quan)(quan)部采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯(lv)離子和硫化物的(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi))等特性，使用壽(shou)命能夠達到(dao)(dao)30年(nian)。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板的(de)通(tong)(tong)孔率(lv)達到(dao)(dao)98%以上，其(qi)幾(ji)乎全(quan)(quan)通(tong)(tong)透的(de)結(jie)構大大降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)式濕(shi)式除塵(chen)器(qi)的(de)運(yun)行阻(zu)力(li)，并且和普通(tong)(tong)的(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)體(ti)積(ji)下新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板具有(you)的(de)(de)(de)(de)集塵面積，相當于普(pu)通(tong)陽(yang)極板的(de)(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統(tong)采(cai)用(yong)(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電極設計(ji)，在旋轉(zhuan)(zhuan)電極下部(bu)設立獨立的(de)(de)(de)(de)清洗室，由高壓噴(pen)嘴在旋轉(zhuan)(zhuan)電極內部(bu)向(xiang)外沖洗網板，清洗網板后的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污(wu)(wu)管道送入脫(tuo)硫(liu)塔補水(shui)。在工程運(yun)行中(zhong)，利用(yong)(yong)壓差監測(ce)，實現在線噴(pen)淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小(xiao)。(2)徑流(liu)濕式電除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼(gang)，前期成本投入較高。