張家界濕式電除塵器

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(yin)言進入(ru)新世紀(ji)，隨著我(wo)國(guo)經(jing)濟的高速(su)發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不(bu)斷(duan)增長。按中(zhong)電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容量將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量約為3億kW。火電廠的快速發展導致了大氣環(huan)境的污染并引(yin)發了公共環(huan)境及健康(kang)危機(ji)，

雖然(ran)采取一(yi)系列政策，大力(li)推動煤炭清潔利用(yong)與發展清潔(jie)能源，但由于我國燃煤(mei)發電的(de)基(ji)數(shu)較大(da)，火電廠仍將(jiang)是大(da)氣污染物的(de)主要(yao)排(pai)(pai)放源之一，而降低排(pai)(pai)放強度的(de)主要(yao)措施就是制定和實施更(geng)加嚴格的(de)排(pai)(pai)放標準。

同時濕式電(dian)(dian)除塵器作為燃煤(mei)電(dian)(dian)廠污染物控制的精處理技(ji)術(shu)(shu)設備，其處理對象為含大量游(you)離(li)水的飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體，并可(ke)(ke)有效(xiao)控制PM2.5的排放，本文(wen)介紹4種濕式電(dian)(dian)除塵器技(ji)術(shu)(shu)，并從性能、可(ke)(ke)靠性及除塵效(xiao)果(guo)等方(fang)面進行比較(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(mu)前的濕(shi)(shi)除(chu)(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)板(ban)材質的選取及(ji)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)材質的不同，主要分為(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器、柔性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵器;根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的形(xing)成原理)不同，分為(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙(yan)氣中(zhong)的水(shui)汽(qi)在(zai)(zai)陽極(ji)表面(mian)自(zi)凝(ning)結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為(wei)通(tong)過(guo)噴(pen)淋(lin)水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)表面(mian)形(xing)成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年(nian)代，為應對地方環保法規(gui)提出的對煙塵(chen)排放(fang)控制的要求，日本三(san)菱公司研發并建成濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)(chu)控(kong)制(zhi)要(yao)求(qiu)，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)安裝濕(shi)式電(dian)除塵器。目前我國(guo)通過(guo)引(yin)進(jin)技(ji)術并(bing)優化(hua)設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器的(de)技(ji)術特(te)點如下：1)大(da)多采(cai)用臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流沿水平方向進(jin)出(chu)(chu)(chu)，煙(yan)氣(qi)流速(su)較低(di)(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制(zhi)氣(qi)流帶出(chu)(chu)(chu)粉塵，提高(gao)(gao)(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除效率(lv)。2)陰陽極(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)(yu)氣(qi)流方向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸掛(gua)梁(liang)固定于(yu)(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框(kuang)架式結(jie)構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種(zhong)安裝方式由(you)于(yu)(yu)陰陽極(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)電(dian)場穩(wen)定性好，運行(xing)電(dian)壓高(gao)(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)(gao)溫，脫硫系統出(chu)(chu)(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較高(gao)(gao)(gao)的(de)煙(yan)氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻(yun)的(de)水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝及維(wei)護有(you)嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求，更換時(shi)難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保護出現失效(xiao)，造成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)(chu)(chu)塵效(xiao)率。3)清(qing)(qing)灰方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線(xian)單(dan)線(xian)連續(xu)噴淋工藝，需要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)處(chu)理(li)系統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這種清(qing)(qing)灰方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對噴嘴性能要(yao)(yao)求更高(gao)。根(gen)據各企(qi)業發(fa)布的(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，金屬(shu)(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠(chang)(chang)350MW機組等都采(cai)用(yong)(yong)了金屬(shu)(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)。

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)導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器的(de)技術特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)重量(liang)輕、比(bi)強度高、耐(nai)腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)工廠成型，實現(xian)整體(ti)模(mo)塊化(hua)，有(you)(you)(you)利于保證安裝精(jing)度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器運行時(shi)，收(shou)(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)很強的(de)疏(shu)水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接，靠重力自流(liu)至下(xia)(xia)部(bu)(bu)集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管(guan)上(shang)部(bu)(bu)設置(zhi)一(yi)層(ceng)間斷(duan)噴淋(lin)裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制(zhi)系統自動停掉其中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)可返回(hui)脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有(you)(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與(yu)產(chan)品的(de)質量(liang)及制(zhi)作(zuo)產(chan)品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部(bu)(bu)分導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要整個(ge)模(mo)塊更換，將大大增(zeng)加維護費用(yong)和(he)難(nan)度。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)環境監測報告顯(xian)示(shi)，導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白(bai)楊河(he)兩臺300MW機組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立大學共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(zao)由山東大(da)學和(he)國電環(huan)保院(yuan)共同(tong)研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物用于濕式除(chu)塵(chen)器的研(yan)究工作，并于2012年(nian)在益(yi)陽(yang)300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相(xiang)關資料(liao)顯示，耐腐蝕性優良的柔(rou)(rou)性絕緣疏(shu)水纖(xian)維織物通過潤濕(shi)使其(qi)導電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠(kao)重(zhong)力自流向下(xia)(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)(rou)性織物材(cai)料(liao)作為收塵極布置成方形(xing)孔道(dao)(立(li)式布置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)(rou)性濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器的技術(shu)特點(dian)如下(xia)(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽有重量(liang)(liang)(liang)輕、防腐性能好(hao)的(de)(de)特點。2)柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)(wei)本身的(de)(de)結構特性，有利(li)(li)(li)于表(biao)(biao)面形(xing)成均勻水(shui)膜，利(li)(li)(li)用從煙氣(qi)中收集的(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實現(xian)自(zi)清灰，沖洗水(shui)量(liang)(liang)(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有利(li)(li)(li)于后期的(de)(de)維(wei)(wei)護和(he)更(geng)換。(2)柔性濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)存在的(de)(de)問題如下：1)柔性陽極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較高時，對陽極(ji)(ji)壽命(ming)有影(ying)響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔性纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大(da)，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影(ying)響(xiang)實際(ji)的(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而(er)影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除率(lv)低。性能結果表(biao)(biao)明(ming)：粉塵去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽發(fa)電(dian)(dian)(dian)有限公(gong)司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有限公(gong)司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采用了柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除塵技術(shu)。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)是(shi)北京華(hua)能達公司自主(zhu)研發的(de)(de)(de)具有自主(zhu)知(zhi)識產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)。與上述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)結構不同，該結構布(bu)置(zhi)是(shi)將收塵陽極(ji)板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)場力(li)與引風力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同一水平線上，粉塵顆粒(li)在(zai)引風力(li)與電(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共同作(zuo)用下(xia)，在(zai)新(xin)型陽極(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風系統和供電(dian)電(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部位(wei)全(quan)(quan)部采(cai)用2205雙相不銹鋼材質(zhi)，具有強度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其對氯(lv)離子(zi)和硫化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使用壽(shou)命能夠(gou)達到30年。2)新(xin)型陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔(kong)率達到98%以上，其幾(ji)乎(hu)全(quan)(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)結構大大降低(di)了(le)徑流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同體積下(xia)新(xin)型陽極(ji)板(ban)具有的集塵面積，相當于普通陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)系(xi)統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)(ji)設(she)計，在旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)(ji)下部(bu)(bu)設(she)立(li)獨立(li)的清(qing)洗室，由高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)(ji)內(nei)部(bu)(bu)向(xiang)外沖洗網板(ban)，清(qing)洗網板(ban)后(hou)的污(wu)水(shui)(shui)(shui)通過(guo)排水(shui)(shui)(shui)泵和排污(wu)管道(dao)送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)(shui)。在工程運(yun)行中(zhong)，利用(yong)壓(ya)差(cha)監(jian)測，實現在線噴淋，無水(shui)(shui)(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流濕(shi)式電除塵器(qi)存在的問(wen)題如(ru)下：1)由于接觸煙氣的部(bu)(bu)件(jian)全(quan)部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前(qian)期(qi)成本投入較高(gao)(gao)。