肇慶濕式電除塵器

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、引言進入新世(shi)紀，隨著我國經濟的高(gao)速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不斷(duan)增長。按中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能環保信(xin)息》推算(suan)，2015年，我國新增火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設計總院預(yu)測(ce)，到2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量將達(da)到12.2億kW，新增(zeng)裝機(ji)容量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快(kuai)速發展導致了(le)大氣環(huan)(huan)境的污染并引(yin)發了(le)公共環(huan)(huan)境及健(jian)康危機(ji)，

雖然采取(qu)一系列政(zheng)策，大(da)力推動煤炭清潔利用(yong)與發展(zhan)清(qing)潔能源(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發電(dian)的(de)基數較(jiao)大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣污染(ran)物的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要(yao)措施就是(shi)制定和(he)實(shi)施更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕式電除(chu)塵器作(zuo)為燃煤電廠污染物控(kong)制(zhi)的(de)精處理技術設備(bei)，其(qi)處理對象(xiang)為含(han)大(da)量游離水的(de)飽和濕煙氣，主要去除(chu)粉(fen)塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害(hai)氣體，并(bing)可有效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹4種濕式電除(chu)塵器技術，并(bing)從性能(neng)、可靠(kao)性及除(chu)塵效果等方面(mian)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)術中，主(zhu)要差(cha)別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)技(ji)術。根據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)材(cai)質的(de)(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器;根據(ju)清(qing)灰(hui)技(ji)術(即(ji)水膜(mo)(mo)的(de)(de)形成(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分為水膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術和水膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術，前者為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現在(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為通過噴淋水在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)水膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器20世(shi)紀90年代(dai)，為應對地(di)方環保(bao)法規提出(chu)的(de)對煙塵排放控(kong)制的(de)要求(qiu)，日本三菱公(gong)司(si)研發并建成(cheng)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要(yao)求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器。目前我國通過引(yin)進(jin)技(ji)術(shu)(shu)并優化設計(ji)，已掌握其(qi)核心技(ji)術(shu)(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵器的(de)技(ji)術(shu)(shu)特點如(ru)下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣流沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣流帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠脫除效率(lv)。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)均平行于(yu)氣流方(fang)向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸(xuan)掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固(gu)定于(yu)殼體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)(shi)(shi)結構，通過吊桿(gan)吊掛(gua)(gua)在(zai)殼體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證(zheng)，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以(yi)在(zai)較高的(de)煙氣溫(wen)度下運行。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵器存在的(de)問題如下(xia)：

1)陽極(ji)(ji)板一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)(cheng)均(jun)勻的水(shui)膜對(dui)陽極(ji)(ji)板的設(she)計、制造、安(an)裝及(ji)維護有(you)嚴(yan)格的要(yao)求，更(geng)換時(shi)難度(du)較大。2)極(ji)(ji)板材質多采用(yong)(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜保護以防腐蝕，一旦水(shui)膜保護出現(xian)失效，造成(cheng)(cheng)極(ji)(ji)板腐蝕嚴(yan)重，甚至喪(sang)失除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采用(yong)(yong)在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋(lin)工藝，需要(yao)設(she)置專門(men)的水(shui)處理(li)系統(tong)，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中(zhong)和(he)后(hou)循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)，這種清灰方(fang)式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電(dian)耗、堿的消耗較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據各企業發布(bu)的環(huan)境監測報(bao)告顯示(shi)，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟(zhou)山電(dian)廠350MW機(ji)組等都采用(yong)(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)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(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高、耐腐蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊化，有(you)利于保證(zheng)安(an)裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜(mo)，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有(you)效(xiao)阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)(gao)對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘接，靠(kao)重力自(zi)流至下(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為防(fang)止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部(bu)設置一層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)間斷(duan)沖洗時(shi)，控制系統(tong)自(zi)動停(ting)掉其中一個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可(ke)返回(hui)脫硫塔內(nei)循環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣流速后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)(neng)在高溫下(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較高時(shi)對陽(yang)極(ji)板壽命有(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產品(pin)(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)分(fen)導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)整個模塊更換(huan)，將大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環(huan)境監(jian)測報告顯(xian)示(shi)，導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提出了柔性電極濕式電除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥(hai)俄州(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，我國早由山東大學(xue)和國電環(huan)保院共同(tong)研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕式除塵器的研究工作(zuo)，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關(guan)資(zi)料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物通過(guo)(guo)潤濕使其導電，可以形成水(shui)膜(mo)，并靠重力自流向下與煙(yan)氣分(fen)離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料作為收(shou)塵(chen)極(ji)布置成方形孔道(dao)(立式布置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除塵(chen)器的技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量輕(qing)、防(fang)腐(fu)性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用從(cong)煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆(chai)卸，有(you)利(li)于后期的(de)(de)(de)維護和(he)(he)更換(huan)。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)存在的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不(bu)耐(nai)高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度較高時，對陽(yang)極(ji)壽命有(you)影響，嚴重時可(ke)能燒蝕(shi)，使用壽命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮率較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊(jin)程度和(he)(he)浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)伸縮都(dou)會影響實際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)流速(su)較高，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除率低(di)。性(xing)(xing)(xing)能結(jie)果(guo)表明：粉塵去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)(yi)體(ti)化(hua)有(you)限公(gong)司一(yi)(yi)期600MW機(ji)組采用了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器是北京華能(neng)達(da)公司(si)自(zi)主研發的(de)具有(you)自(zi)主知識產權的(de)除塵(chen)(chen)技(ji)(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器結構(gou)不同(tong)，該(gai)結構(gou)布置是將收(shou)塵(chen)(chen)陽極板垂直(zhi)于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力與(yu)(yu)引風力的(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)引風力與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)場力的(de)共同(tong)作用下，在(zai)新(xin)型陽極板上完成捕(bu)集(ji)。裝置主要由殼體、分布板、陽極裝置、陰極裝置、噴淋(lin)系統(tong)、熱風系統(tong)和供(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技(ji)(ji)術(shu)特點如(ru)下：1)與(yu)(yu)煙氣接(jie)觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具有(you)強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(尤(you)其對(dui)氯離子和硫(liu)化物的(de)應(ying)力腐(fu)蝕(shi))等特性，使用壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新(xin)型陽極板的(de)通孔率達(da)到98%以上，其幾乎全通透的(de)結構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)運行(xing)阻力，并且(qie)和普通的(de)陽極板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積(ji)下新(xin)型陽極板具有(you)的(de)集塵面積，相當于(yu)普(pu)通陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統采用旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)設立獨立的(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉電(dian)(dian)極(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后(hou)的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和(he)排污(wu)(wu)管(guan)道(dao)送入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)。在工(gong)程(cheng)運行中，利用壓(ya)差監測，實(shi)現在線噴淋，無(wu)水(shui)(shui)循(xun)環系統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)問(wen)題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。