玉樹濕式電除塵器

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(xin)(xin)世紀，隨(sui)著(zhu)我國經濟的(de)高(gao)速發展，火電(dian)(dian)裝機容量仍在不(bu)斷增長(chang)。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行(xing)業節能環保(bao)信息(xi)》推算，2015年，我國新(xin)(xin)增火電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力規劃設計(ji)總院(yuan)預測，到2020年，火電裝機(ji)(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝機(ji)(ji)容量(liang)約(yue)為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致(zhi)了(le)大(da)氣環境的污染并引發(fa)了(le)公(gong)共(gong)環境及(ji)健康危機(ji)(ji)，

雖然采(cai)取一系列政(zheng)策，大(da)力推動(dong)煤炭清潔利(li)用與發展清潔能源，但(dan)由(you)于我國(guo)燃煤發電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠仍將是大氣(qi)污染物的(de)主要排放源之(zhi)一，而(er)降低排放強度的(de)主要措施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格的(de)排放標準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)作為(wei)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)污染物(wu)控(kong)制的精處理技(ji)術設備，其(qi)處理對(dui)象為(wei)含大(da)量游離水的飽和濕(shi)(shi)煙氣，主要去除粉(fen)塵(chen)(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種(zhong)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)技(ji)術，并從性(xing)能(neng)、可靠(kao)性(xing)及除塵(chen)(chen)效果等方面(mian)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(zai)目前的濕(shi)除(chu)(chu)技術(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)的選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技術(shu)。根據(ju)陽(yang)極(ji)材(cai)質(zhi)的不(bu)同，主(zhu)要分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi);根據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)膜的形成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)膜自清(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰(hui)技術(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝結實現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性(xing)能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應對地方環(huan)保法規(gui)提出(chu)的(de)(de)對煙(yan)塵(chen)排(pai)放控制(zhi)的(de)(de)要求，日本(ben)三菱公司(si)研發并建成濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用(yong)于(yu)燃煤(mei)電(dian)(dian)廠的(de)(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前(qian)我國通過(guo)(guo)引進技術并優(you)化設計，已掌握其核心技術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)技術特(te)點(dian)如下：1)大(da)多采(cai)(cai)用(yong)臥式(shi)布(bu)置(zhi)(zhi)，氣(qi)流(liu)沿(yan)水(shui)平方向(xiang)(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)(xing)(xing)于氣(qi)流(liu)方向(xiang)(xiang)布(bu)置(zhi)(zhi)，金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)采(cai)(cai)用(yong)懸(xuan)掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)通過(guo)(guo)懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固(gu)定(ding)于殼(ke)體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)(cai)用(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛(gua)(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)(xing)(xing)電(dian)壓高。3)耐(nai)高溫(wen)，脫(tuo)硫(liu)系統(tong)出(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運行(xing)(xing)(xing)。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵器存(cun)在的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)板一(yi)(yi)般高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)形成均(jun)勻的水(shui)膜(mo)(mo)對陽極(ji)(ji)板的設計、制造(zao)、安(an)裝及維護(hu)有嚴格(ge)的要(yao)求(qiu)，更換時難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板材質(zhi)多采(cai)用316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)以防腐蝕，一(yi)(yi)旦(dan)水(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)出現(xian)失效，造(zao)成極(ji)(ji)板腐蝕嚴重，甚至(zhi)喪失除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式采(cai)用在(zai)線單(dan)線連續噴(pen)(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設置專門的水(shui)處理系(xi)統(tong)，噴(pen)(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液(ye)中和后循環(huan)使用，這種(zhong)清灰(hui)方式對于(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿(jian)的消耗較大(da)，對噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據各企業發(fa)布的環(huan)境監(jian)測報(bao)告顯示，金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江(jiang)嘉(jia)興三期2×1000MW機組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機組、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)(dian)廠350MW機組等都采(cai)用了金(jin)屬極(ji)(ji)板濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度(du)(du)高、耐腐蝕等(deng)特性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組件(jian)采用(yong)工廠成型，實(shi)現整體模(mo)(mo)塊(kuai)化，有(you)利于(yu)保證(zheng)安裝精度(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)很強的(de)疏水(shui)性，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)(dui)沉淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為防(fang)止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)沉淀(dian)極(ji)管(guan)上部設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖洗結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中的(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)可(ke)(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)高，提(ti)高煙氣(qi)流(liu)(liu)速后，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較高時(shi)(shi)對(dui)(dui)陽極(ji)板壽命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)(ke)能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)質量(liang)(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果(guo)出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞(huai)，需要整個模(mo)(mo)塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加維護(hu)費用(yong)和(he)難度(du)(du)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)都(dou)采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代(dai)末(mo)，俄亥俄州立大學提出(chu)了(le)柔性電極濕式電除塵技術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學共(gong)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，我國早由山東大(da)學和(he)國電環(huan)保院共同研發，開始了(le)柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織物用于(yu)濕(shi)式(shi)除塵器(qi)的研究(jiu)工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤機(ji)組中完成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資(zi)料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖維織物通(tong)過潤濕使(shi)其導電(dian)，可以形成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠(kao)重力自流(liu)向下與煙氣(qi)分離(li)，柔性(xing)織物材(cai)料(liao)作為收塵極布置(zhi)成(cheng)方(fang)形孔(kong)道(dao)(立式(shi)(shi)布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流(liu)過。(1)柔性(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器的技術特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于表面(mian)形成(cheng)均勻水膜，利(li)用(yong)從煙氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰(hui)，實(shi)(shi)現(xian)自清灰(hui)，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆卸(xie)，有(you)(you)利(li)于后期(qi)的(de)(de)(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙氣溫(wen)度較高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴(yan)重(zhong)(zhong)時可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)(de)張緊程度和浸水后發生的(de)(de)(de)伸縮(suo)都(dou)會影(ying)響實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到電場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電壓(ya)的(de)(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣流速(su)較高(gao)，產(chan)生氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率(lv)低(di)(di)。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量：低(di)(di)于20mg/m3。目(mu)前(qian)，國電益陽(yang)(yang)發電有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機組，國電滎陽(yang)(yang)煤(mei)電一體化有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)一期(qi)600MW機組采(cai)用(yong)了柔性(xing)(xing)電極(ji)濕式(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)是北京(jing)華能達公司自主研發的(de)(de)具有(you)自主知(zhi)識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)(yu)上(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)結構(gou)不同，該結構(gou)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)(yu)引風力(li)(li)的(de)(de)方向在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，在新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完(wan)成捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體、分(fen)布(bu)(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)(he)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑流濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸(chu)部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具有(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子和(he)(he)硫(liu)化物(wu)的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕)等特(te)性(xing)，使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)能夠(gou)達到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率(lv)達到(dao)98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑流式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并且和(he)(he)普通的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下(xia)(xia)新(xin)(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)集塵面積(ji)，相當于(yu)普通(tong)(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系統(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電極設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極下部設(she)立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極內(nei)部向外(wai)沖(chong)洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污(wu)水(shui)通(tong)(tong)過排水(shui)泵和排污(wu)管(guan)道送(song)入脫硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流(liu)濕式電除塵器存在(zai)(zai)的(de)問(wen)題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部件全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前(qian)期成本(ben)投入較高。