湛江濕式電除塵器

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)言進入新世紀，隨著我(wo)國(guo)經(jing)濟的高速發(fa)展，火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍(reng)在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業節(jie)能環保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)新增(zeng)火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院預測，到(dao)2020年(nian)，火電裝機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火電廠的快速(su)發(fa)展導致(zhi)了大氣(qi)環境(jing)的污染并(bing)引發(fa)了公共環境(jing)及健康危機(ji)，

雖然采(cai)取(qu)一(yi)系列政策，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔(jie)利用(yong)與發展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的基數較大(da)，火(huo)電廠仍將(jiang)是(shi)大(da)氣污染物的主(zhu)要排放(fang)源(yuan)之(zhi)一，而降低排放(fang)強度的主(zhu)要措施(shi)(shi)就是(shi)制(zhi)定(ding)和實施(shi)(shi)更加嚴格(ge)的排放(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)作為燃煤電(dian)廠(chang)污染物控制(zhi)的精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象(xiang)為含大量(liang)游(you)離(li)水的飽和濕(shi)(shi)煙氣(qi)，主要去(qu)除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)(you)害(hai)氣(qi)體(ti)，并可(ke)有(you)(you)效控制(zhi)PM2.5的排放，本文(wen)介紹4種濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)技(ji)術(shu)，并從性能、可(ke)靠性及除塵效果等方(fang)面進行比(bi)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(de)(de)濕(shi)除技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材(cai)質的(de)(de)不同(tong)(tong)，主要分(fen)為不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器;根據清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)(de)形成原理)不同(tong)(tong)，分(fen)為水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)，前者為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)表面自(zi)凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者為通(tong)過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)表面形成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方環(huan)保法規提(ti)出(chu)的(de)(de)(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)(de)(de)要求(qiu)，日本三菱公司(si)研發并建成濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)(de)(de)煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制要(yao)求，在燃煤(mei)電(dian)廠安(an)(an)裝(zhuang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。目(mu)前我國通(tong)過引進技(ji)術并優化(hua)設計，已掌握其核(he)心技(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的技(ji)術特點如下：1)大多采用臥式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)(xiao)控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細(xi)微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效(xiao)(xiao)率。2)陰陽極均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬(shu)極板采用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)，極板通(tong)過懸(xuan)掛梁固定(ding)于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采用框架(jia)式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在殼體(ti)中。這種安(an)(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于(yu)陰陽極不易變形(xing)，極間距有保證，故電(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運行(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出現故障時，可(ke)以(yi)在較(jiao)高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式(shi)電除塵器存(cun)在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)一(yi)般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)(de)設(she)計、制造、安裝(zhuang)及維護(hu)(hu)有(you)嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換(huan)時難度較大(da)。2)極板(ban)(ban)材質多(duo)采(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一(yi)旦(dan)水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)出現失(shi)效，造成極板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單線連續(xu)噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和(he)后(hou)循環(huan)使用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰方(fang)式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)求更(geng)高。根據各企業發(fa)布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃(huang)島(dao)電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神(shen)華國華舟山(shan)電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了(le)金(jin)(jin)屬極板(ban)(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊化，有利于(yu)保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)極(ji)表面形(xing)成(cheng)液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有很強的(de)(de)疏水性，能有效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流至下(xia)(xia)部(bu)(bu)集(ji)液槽。4)為(wei)防(fang)止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)極(ji)管上部(bu)(bu)設置一層(ceng)間斷(duan)噴淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制系統自(zi)動停掉其(qi)中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖(chong)洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液槽中的(de)(de)收(shou)集(ji)液可返回(hui)脫(tuo)硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)流速后，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一般(ban)FRP不(bu)能在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽(shou)命有影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原材(cai)料(liao)性能有關。3)如果(guo)出(chu)現部(bu)(bu)分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞(huai)，需要整個模塊更換(huan)，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根(gen)據(ju)各企業發(fa)布的(de)(de)環(huan)境(jing)監(jian)測報告顯示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊(yang)河(he)兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)(deng)都采用(yong)(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立(li)大學提出了柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥(hai)俄州立大(da)學共同(tong)研究制(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，我國早由(you)山東大學和國(guo)電環保院共同(tong)研發，開始了柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖(xian)維織物用于濕式除塵(chen)器的研究工作(zuo)，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資(zi)料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的(de)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物通過潤濕使(shi)其導電，可(ke)以形(xing)成水膜，并靠(kao)重力自流向下與煙氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織物材(cai)料(liao)作為收塵(chen)極布(bu)置(zhi)成方形(xing)孔道(dao)(立式(shi)布(bu)置(zhi))，煙氣沿(yan)孔道(dao)流過。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電除塵(chen)器的(de)技術(shu)特(te)點如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)有(you)(you)(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏(shu)水纖維(wei)本身的(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)(you)(you)利于(yu)(yu)表面(mian)形(xing)成(cheng)均(jun)勻水膜，利用(yong)從煙(yan)氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸液帶出灰，實現(xian)自(zi)清灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)(you)(you)(you)利于(yu)(yu)后期的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)不(bu)耐(nai)高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較高時，對陽極(ji)壽命有(you)(you)(you)(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴(yan)重時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕(shi)，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大，陽極(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊程(cheng)度和浸水后發(fa)生的(de)(de)伸縮(suo)都會影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速較高，產生氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，國(guo)(guo)電(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)有(you)(you)(you)(you)限(xian)公(gong)司300MW機(ji)組，國(guo)(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)(you)(you)(you)限(xian)公(gong)司一期600MW機(ji)組采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是(shi)北京華能達公司(si)自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)(de)具有自主(zhu)(zhu)知(zhi)識產權的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與上(shang)(shang)述濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不同(tong)(tong)，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板垂直于氣流方向，使(shi)電(dian)(dian)場力與引(yin)(yin)風(feng)力的(de)(de)(de)(de)(de)方向在(zai)(zai)同(tong)(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引(yin)(yin)風(feng)力與電(dian)(dian)場力的(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)作用下，在(zai)(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體、分布板、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如(ru)下：1)與煙(yan)氣接(jie)觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹鋼材質，具有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和(he)硫化(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi))等(deng)特性(xing)，使(shi)用壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率(lv)達到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)(da)大(da)(da)降低了徑(jing)流式濕式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)阻力，并且和(he)普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板相比，相同(tong)(tong)體積(ji)下新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板具有的(de)集(ji)塵面積，相(xiang)當于普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系(xi)統采用(yong)旋轉電(dian)極設計，在(zai)旋轉電(dian)極下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在(zai)旋轉電(dian)極內部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵(beng)和排(pai)污管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監測，實現(xian)在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵器存在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高(gao)。