浙江濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我(wo)國經(jing)濟(ji)的高(gao)速發展(zhan)，火電裝機(ji)容量仍在不斷增長。按中電聯(lian)《電力行業節(jie)能環保信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國新增火電裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測，到(dao)2020年，火電裝(zhuang)機容(rong)量將達(da)到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量約(yue)為3億kW。火電廠的快速發展導致了(le)大氣(qi)環(huan)境的污染并引發了(le)公共環(huan)境及(ji)健康(kang)危機，

雖然(ran)采取一(yi)系(xi)列政(zheng)策(ce)，大力推動(dong)煤炭清潔利用與發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃煤發電的基數較大(da)，火(huo)電廠(chang)仍(reng)將(jiang)是大(da)氣污染物(wu)的主(zhu)(zhu)要排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)源之一，而(er)降低排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)強度(du)的主(zhu)(zhu)要措(cuo)施(shi)就(jiu)是制定和實(shi)施(shi)更加嚴格的排(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠(chang)污染(ran)物控(kong)制的精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對(dui)象為含(han)大量(liang)游離水的飽和濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)(chu)粉(fen)塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并(bing)可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本文(wen)介紹(shao)4種濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性能、可靠性及除(chu)(chu)(chu)塵(chen)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。在目前的濕除(chu)(chu)技術中，主要差別在于陽極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)的選取及(ji)清(qing)(qing)灰技術。根據(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)質(zhi)的不同(tong)，主要分(fen)為(wei)不銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰技術(即水(shui)膜(mo)的形成(cheng)原(yuan)理)不同(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰技術和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)灰技術，前者為(wei)間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣中的水(shui)汽在陽極(ji)(ji)表面(mian)自凝結(jie)實現(xian)在線清(qing)(qing)灰，后者為(wei)通過噴淋(lin)水(shui)在陽極(ji)(ji)表面(mian)形成(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對地(di)方環保(bao)法規(gui)提出(chu)的對煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)排(pai)放控制的要求，日本三菱公司研(yan)發并建成(cheng)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)的煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年，專門(men)針對(dui)PM2.5提出(chu)(chu)控(kong)制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器。目前我國通過(guo)引(yin)進技術(shu)并優化設計，已掌(zhang)握其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器的技術(shu)特點如下：1)大多采用(yong)(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率(lv)。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布置(zhi)，金屬極(ji)板采用(yong)(yong)懸(xuan)(xuan)掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)板通過(guo)懸(xuan)(xuan)掛梁固(gu)定(ding)于(yu)殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用(yong)(yong)框(kuang)架式(shi)結(jie)構(gou)，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)場穩(wen)定(ding)性(xing)好，運(yun)行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系(xi)統出(chu)(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度(du)(du)在8～10m左右，要(yao)形(xing)成(cheng)均勻的水膜(mo)對(dui)(dui)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)的設計(ji)、制造(zao)、安裝及維護(hu)(hu)有嚴(yan)格的要(yao)求，更(geng)換時難度(du)(du)較(jiao)大。2)極板(ban)(ban)材質多采用316L，需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)水膜(mo)保護(hu)(hu)以防腐(fu)蝕，一(yi)旦(dan)水膜(mo)保護(hu)(hu)出現失(shi)效(xiao)，造(zao)成(cheng)極板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式采用在線單線連(lian)續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設置(zhi)專門的水處理系統，噴淋水經NaOH水溶液中和(he)后循環(huan)(huan)使(shi)用，這種清(qing)灰(hui)方式對(dui)(dui)于水耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿(jian)的消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)(dui)噴嘴(zui)性能要(yao)求更(geng)高(gao)。根據各企業發布的環(huan)(huan)境監測報告顯(xian)示，金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都采用了(le)金屬極板(ban)(ban)濕式電(dian)(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(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)(ji)組件采用(yong)(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整體模塊(kuai)化(hua)，有(you)利(li)于保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時，收集下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)具有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能有(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流至下(xia)部集液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)(ji)管上(shang)部設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器分為多(duo)個電(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間(jian)斷沖洗時，控(kong)制系統自(zi)動(dong)停掉其(qi)中一個電(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量(liang)較小，集液(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)收集液(ye)可(ke)返回脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)后(hou)，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在(zai)高溫下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較高時對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板壽命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)及制作(zuo)產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能有(you)關(guan)。3)如果出現部分導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個模塊(kuai)更換(huan)，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和(he)難(nan)度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上(shang)海(hai)石洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大(da)學提出了(le)柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立(li)大學共(gong)同研(yan)究(jiu)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，我國早由山東大學和國電環保院共(gong)同(tong)研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織(zhi)物用于濕式除塵器的研究工(gong)作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業化(hua)應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)的柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕使(shi)其導電，可以形成水膜(mo)，并靠重力自流(liu)向下(xia)與(yu)煙氣(qi)(qi)分離，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)織(zhi)物材(cai)料作為(wei)收塵極布置(zhi)成方形孔(kong)道(立式(shi)(shi)布置(zhi))，煙氣(qi)(qi)沿孔(kong)道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器的技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖維本身(shen)的(de)(de)結(jie)構特性(xing)，有(you)利于表(biao)面(mian)形成均勻(yun)水膜，利用從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清(qing)灰(hui)，沖洗(xi)水量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利于后期的(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒(shao)蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)伸(shen)縮率(lv)(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和浸水后發(fa)生的(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間距，進而(er)影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)場(chang)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流(liu)速較高(gao)(gao)，產生氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低(di)。性(xing)能結(jie)果表(biao)明(ming)：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(含(han)(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)一體化有(you)限公司(si)一期600MW機(ji)組(zu)采用了柔性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器是(shi)北京華能(neng)達公司自主研發的(de)(de)具有(you)自主知識產(chan)權的(de)(de)除(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器結構不同(tong)(tong)，該結構布置是(shi)將收塵陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)(yu)引(yin)風力(li)的(de)(de)方(fang)向在同(tong)(tong)一水平線上，粉塵顆粒在引(yin)風力(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)作用下，在新型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成(cheng)(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主要由(you)殼體、分布板(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、噴淋(lin)系統(tong)、熱風系統(tong)和(he)(he)供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成(cheng)(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)特(te)點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)(he)硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕)等(deng)(deng)特(te)性，使(shi)用壽(shou)命能(neng)夠(gou)達到30年(nian)。2)新型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以(yi)上，其(qi)幾乎全通透的(de)(de)結構大大降低(di)了(le)徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵器的(de)(de)運行阻力(li)，并(bing)且(qie)和(he)(he)普通的(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)(tong)體積下新型(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)集(ji)塵(chen)面(mian)積，相當(dang)于(yu)(yu)普通陽極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采用(yong)旋(xuan)轉電極(ji)(ji)設(she)計，在旋(xuan)轉電極(ji)(ji)下部設(she)立獨立的(de)清洗(xi)室(shi)，由(you)高壓(ya)噴(pen)嘴在旋(xuan)轉電極(ji)(ji)內部向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和(he)排污(wu)管道送(song)入脫(tuo)硫(liu)塔補水(shui)(shui)。在工程運行中，利(li)用(yong)壓(ya)差(cha)監測，實(shi)現在線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電量小。(2)徑流濕(shi)式電除塵(chen)器存(cun)在的(de)問(wen)題如下：1)由(you)于(yu)(yu)接(jie)觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)，前期(qi)成本投入較高。