玉溪濕式電除塵器

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(ru)新世(shi)紀，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節能環保信息(xi)》推算，2015年，我國(guo)新增(zeng)火(huo)電(dian)裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根(gen)據(ju)電(dian)力規(gui)劃(hua)設計總院(yuan)預(yu)測，到(dao)2020年，火電裝機(ji)容量(liang)將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝機(ji)容量(liang)約為3億(yi)kW。火電廠(chang)的快速發展(zhan)導(dao)致了大(da)氣環(huan)境的污(wu)染并(bing)引發了公共(gong)環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取一系列政策，大力推(tui)動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能源，但(dan)由于我國燃煤發(fa)電的基數較大，火(huo)電廠(chang)仍將是大氣污染物的主要(yao)排(pai)(pai)放源之一，而降低(di)排(pai)(pai)放強度的主要(yao)措施就是制定和實施更加嚴格的排(pai)(pai)放標準(zhun)。

同時(shi)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器作(zuo)為燃煤(mei)電廠(chang)污染(ran)物控(kong)制(zhi)的(de)精處理技術(shu)設(she)備，其處理對(dui)象為含(han)大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并(bing)可有(you)效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本(ben)文介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器技術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)(chu)塵效(xiao)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(zai)(zai)目前(qian)的(de)(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及(ji)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材(cai)質的(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器、導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水膜(mo)(mo)的(de)(de)形成原理(li))不(bu)同，分為(wei)水膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水膜(mo)(mo)沖洗(xi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)(de)水汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面(mian)自(zi)凝結實(shi)現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋(lin)水在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面(mian)形成水膜(mo)(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)性能(neng)對比3.1、金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀(ji)90年代，為應對地(di)方環保法(fa)規提(ti)出的(de)對煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)排(pai)放控(kong)制的(de)要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制要求，在(zai)(zai)燃煤電廠(chang)安(an)裝濕式(shi)(shi)電除塵器(qi)。目前我國通(tong)(tong)過引進(jin)技術并優(you)化設計，已掌握其核心技術。(1)金屬(shu)電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電除塵器(qi)的(de)技術特點如下：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)(chu)，煙氣流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)帶出(chu)(chu)粉塵，提高PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行于(yu)氣流(liu)方(fang)向布置，金屬(shu)極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)(tong)過懸掛梁固定于(yu)殼(ke)體中，電暈電極(ji)(ji)采(cai)用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結構(gou)，通(tong)(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)(zai)殼(ke)體中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電場穩(wen)定性好，運行電壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫(liu)系統出(chu)(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較(jiao)高的(de)煙氣溫(wen)度下運行。

(2)金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般(ban)高度(du)在(zai)8～10m左右，要形成均勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)(she)計、制造、安裝及(ji)維護有嚴(yan)格的(de)要求，更換時難度(du)較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采用316L，需要通(tong)過水(shui)膜保護以防(fang)腐蝕，一(yi)旦(dan)水(shui)膜保護出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方式(shi)(shi)采用在(zai)線單線連續噴(pen)淋工(gong)藝，需要設(she)(she)置專(zhuan)門的(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清灰方式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消(xiao)耗較大，對(dui)噴(pen)嘴性能要求更高。根(gen)據各企(qi)業發布(bu)的(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組等都采用了(le)金屬極(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)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)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術(shu)特點(dian)如(ru)(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、比強度高(gao)、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現(xian)整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)液滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液膜，由于(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)很(hen)強的(de)(de)疏(shu)水性，能(neng)有(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁(bi)的(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)集液槽。4)為(wei)防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上部(bu)設置一層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷(duan)沖洗時(shi)(shi)，控(kong)制(zhi)系統自(zi)動停掉其(qi)中一個(ge)電(dian)場(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水量(liang)(liang)較小，集液槽中的(de)(de)收(shou)集液可返回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問(wen)題(ti)如(ru)(ru)(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流(liu)速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長(chang)期使用(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度較高(gao)時(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品(pin)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制(zhi)作產品(pin)所用(yong)的(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性能(neng)有(you)關。3)如(ru)(ru)(ru)果出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整個(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)大大增加維(wei)護費用(yong)和難度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采用(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世(shi)紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州(zhou)立大學共同研究(jiu)制(zhi)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(xue)和國電環(huan)保院共同研發，開始(shi)了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵(chen)器的研究工(gong)作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示(shi)，耐(nai)腐(fu)蝕性優良的(de)柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織物通過(guo)潤(run)濕使其(qi)導電，可(ke)以形(xing)(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)，并靠重力自流向下與煙氣(qi)分(fen)離，柔性織物材料(liao)作為(wei)收(shou)塵(chen)極布(bu)置成(cheng)方形(xing)(xing)孔(kong)道(dao)(立(li)式布(bu)置)，煙氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔性濕式電除塵(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)柔性陽(yang)有(you)(you)重(zhong)量輕、防(fang)腐性能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性，有(you)(you)利(li)于表面(mian)形成均勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部(bu)件可組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利(li)于后(hou)期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)性濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性陽(yang)(yang)極不(bu)耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極壽(shou)命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒(shao)蝕，使用壽(shou)命6年左右(you)。2)柔(rou)性纖(xian)維(wei)織物(wu)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大(da)，陽(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極間距(ju)，進而影(ying)響(xiang)到電場的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性、電壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較高(gao)，產(chan)生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率(lv)低。性能(neng)結(jie)果表明：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電益陽(yang)(yang)發電有(you)(you)限公(gong)司300MW機組(zu)(zu)，國電滎陽(yang)(yang)煤(mei)電一體化有(you)(you)限公(gong)司一期600MW機組(zu)(zu)采用了柔(rou)性電極濕(shi)式(shi)靜電除(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器是北(bei)京華能達公司自(zi)主研發的(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識產權(quan)的(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與上(shang)述濕式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不(bu)同，該結(jie)構(gou)布置是將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)方向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與引風力(li)(li)(li)的(de)方向在(zai)同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)(li)(li)與電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)共同作用(yong)下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置主要由(you)殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質，具(ju)有(you)強(qiang)度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤(you)其對氯離子和(he)硫化物(wu)的(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽(shou)命能夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)通(tong)孔率達到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)運行(xing)阻力(li)(li)(li)，并且(qie)和(he)普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同體(ti)積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)(de)集塵(chen)面積，相當于普通陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)系(xi)統(tong)采用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)(de)(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)內部向外沖(chong)洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送入脫硫(liu)塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運(yun)行中，利用壓(ya)差監測，實現(xian)在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成(cheng)本投入較高。