棗莊濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著(zhu)我國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍(reng)在不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)行業節(jie)能環保信息》推算(suan)，2015年(nian)，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)規劃設計總院預(yu)測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)(ji)容量(liang)約為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環(huan)境(jing)的污(wu)染并引發(fa)了公共環(huan)境(jing)及健康危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清(qing)潔(jie)能(neng)源，但由(you)于我國燃煤發電(dian)的(de)(de)基數較大，火電(dian)廠仍(reng)將是大氣污染物的(de)(de)主要排(pai)放源之一(yi)，而降低排(pai)放強(qiang)度的(de)(de)主要措(cuo)施就是制(zhi)定和(he)實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵器作為燃煤(mei)電廠污染物(wu)控制的(de)精處理(li)技術設備(bei)，其(qi)處理(li)對象為含大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣，主(zhu)要去(qu)除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并(bing)可有效(xiao)控制PM2.5的(de)排(pai)放，本(ben)文介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵器技術，并(bing)從(cong)性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及(ji)除(chu)塵效(xiao)果等方面進行比較。

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)目前(qian)的(de)(de)濕除(chu)技術中，主要(yao)差別在(zai)于陽極(ji)板(ban)材(cai)質的(de)(de)選取及清灰(hui)技術。根(gen)據陽極(ji)材(cai)質的(de)(de)不(bu)同，主要(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器、柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器;根(gen)據清灰(hui)技術(即(ji)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清灰(hui)技術和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗清灰(hui)技術，前(qian)者為(wei)間(jian)斷噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)線(xian)清灰(hui)，后者為(wei)通(tong)過噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器20世(shi)紀90年代，為應對地(di)方環保法規提出(chu)的(de)對煙(yan)塵排放控制的(de)要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵器，用于燃煤(mei)電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在燃煤(mei)電(dian)(dian)廠安(an)裝濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器。目(mu)前(qian)我(wo)國通(tong)過引(yin)進技術并(bing)優化(hua)設計(ji)，已掌(zhang)握(wo)其(qi)核心(xin)技術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器的技術特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式布置，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平(ping)方向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)流(liu)方向布置，金屬極(ji)板(ban)采用(yong)懸(xuan)掛方式，極(ji)板(ban)通(tong)過懸(xuan)掛梁(liang)固定(ding)于殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框(kuang)架式結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種安(an)裝方式由于陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運(yun)(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在較高的煙氣(qi)溫(wen)(wen)度下運(yun)(yun)行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)存在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一般高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)設計(ji)、制造(zao)、安(an)裝及(ji)維護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換時(shi)難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材(cai)質多采(cai)用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)出現(xian)失(shi)效，造(zao)成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用在(zai)線單線連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置專門的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理系(xi)統，噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液中和后循環(huan)使用，這(zhe)種清灰方式(shi)對(dui)于(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)求更(geng)高。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)(de)環(huan)境監測(ce)報(bao)告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟(zhou)山電(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用了金屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電(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)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)重量(liang)輕、比(bi)強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特性。2)收塵(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行(xing)時，收集(ji)下(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表(biao)面(mian)形成(cheng)液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)很強的(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和石膏對(dui)(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流至下(xia)(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管(guan)上(shang)部(bu)設置(zhi)一層間(jian)斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)場，當需要進(jin)行(xing)間(jian)斷(duan)沖洗(xi)時，控(kong)制系統自(zi)動停掉其中一個電(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)收集(ji)液(ye)可返回(hui)脫硫塔內循環(huan)(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流速在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流速后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較高(gao)(gao)時對(dui)(dui)陽極(ji)板壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右，與(yu)產(chan)品的(de)(de)質(zhi)量(liang)及制作產(chan)品所(suo)用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整個模(mo)塊(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)(huan)境監(jian)測(ce)報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀(ji)90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研(yan)究制(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(zao)由山東大學和國電環保院共(gong)同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維(wei)織(zhi)物(wu)用于(yu)濕式除塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃(ran)煤機(ji)組(zu)中完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性優良的(de)柔(rou)(rou)性絕緣疏水纖(xian)維織物(wu)通(tong)過(guo)潤濕使其(qi)導電(dian)，可(ke)以形成水膜，并(bing)靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性織物(wu)材料作(zuo)為收塵(chen)極布置成方形孔道(立(li)式布置)，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)(you)重量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)結(jie)(jie)構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)(you)利于表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利用從(cong)煙氣(qi)中收(shou)集的(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極部件可組裝拆卸，有(you)(you)利于后期(qi)(qi)的(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極不耐(nai)高溫，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使(shi)用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)伸縮(suo)率較(jiao)大(da)，陽(yang)極布的(de)張緊程度(du)和浸水(shui)(shui)后發生(sheng)的(de)伸縮(suo)都會影(ying)響(xiang)實際的(de)極間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)高，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率低。性(xing)(xing)能結(jie)(jie)果表明：粉(fen)塵(chen)去除率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)有(you)(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)(ji)組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)一體化有(you)(you)限公(gong)司(si)一期(qi)(qi)600MW機(ji)(ji)組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極濕(shi)式靜電(dian)除塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京(jing)華能達公司自主(zhu)研發的(de)具(ju)有(you)(you)自主(zhu)知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)(yu)上述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構(gou)不(bu)同(tong)(tong)，該結構(gou)布置是將收塵(chen)(chen)陽極板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)與(yu)(yu)引風(feng)(feng)力(li)的(de)方(fang)向在同(tong)(tong)一水平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引風(feng)(feng)力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)的(de)共同(tong)(tong)作(zuo)用下，在新型(xing)陽極板(ban)(ban)上完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主(zhu)要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽極裝(zhuang)(zhuang)置、陰(yin)極裝(zhuang)(zhuang)置、噴淋(lin)系統(tong)、熱(re)風(feng)(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術(shu)特點如下：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣(qi)接(jie)觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質，具(ju)有(you)(you)強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(shi)(尤其對氯(lv)離子(zi)和(he)硫化物的(de)應力(li)腐蝕(shi)(shi))等特性，使(shi)用壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽極板(ban)(ban)的(de)通孔率達到98%以上，其幾乎全通透的(de)結構(gou)大大降低了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)運(yun)行(xing)阻力(li)，并且和(he)普通的(de)陽極板(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)體積下新型(xing)陽極板(ban)(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當(dang)于(yu)普(pu)通(tong)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采用旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)下部(bu)設(she)立獨(du)立的(de)(de)清洗室(shi)，由(you)高壓(ya)(ya)噴嘴(zui)在旋轉電(dian)(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)(de)污水(shui)(shui)通(tong)過排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污管(guan)道送入脫硫塔補(bu)水(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓(ya)(ya)差監測，實現(xian)在線噴淋，無(wu)水(shui)(shui)循(xun)環系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)由(you)于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采用2205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼，前期(qi)成本投(tou)入較高。