鄭州濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著我國經濟的(de)高速發展，火電(dian)裝機容量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業(ye)節(jie)能(neng)環保信息(xi)》推算，2015年，我國新(xin)增(zeng)火電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設計總院預測(ce)，到2020年，火電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火電廠的(de)快速發(fa)展導(dao)致了大氣環境的(de)污染(ran)并引發(fa)了公共環境及健康危(wei)機，

雖然(ran)采取一系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用(yong)與發展(zhan)清潔能源，但由(you)于我國燃煤發電的基數較(jiao)大，火電廠(chang)仍將是(shi)大氣污染物的主要排(pai)放(fang)源之一(yi)，而降(jiang)低排(pai)放(fang)強度的主要措施(shi)就是(shi)制定(ding)和實施(shi)更加嚴格的排(pai)放(fang)標準。

同時濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)作為燃煤電廠污染(ran)物(wu)控(kong)制的(de)精處理(li)技(ji)術設備，其處理(li)對(dui)象為含(han)(han)大量(liang)游離(li)水的(de)飽和濕煙(yan)氣，主要去(qu)除(chu)粉塵(chen)(含(han)(han)石膏)、SO3、霧滴和有害氣體(ti)，并可有效(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)技(ji)術，并從(cong)性能、可靠性及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面(mian)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(mu)前的濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)板材質的選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據(ju)(ju)陽(yang)(yang)極(ji)材質的不同，主(zhu)要分(fen)為(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器;根據(ju)(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水膜的形(xing)成原理)不同，分(fen)為(wei)(wei)水膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中(zhong)(zhong)的水汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面(mian)(mian)自凝(ning)結實(shi)現(xian)在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者為(wei)(wei)通過噴(pen)淋水在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)表面(mian)(mian)形(xing)成水膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器性(xing)能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器20世紀90年代，為(wei)應對(dui)地方(fang)環保法規提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排放控制的(de)要求，日本三菱公司研(yan)發并建成濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器。目前我國通過引(yin)進技術并優(you)化設計，已掌握(wo)其核(he)心(xin)技術。(1)金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)極濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器的(de)技術特點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)(fang)向進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)速較低(di)(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極均平行于氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布置，金(jin)屬(shu)(shu)極板(ban)采(cai)用懸掛方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)，極板(ban)通過懸掛梁固定(ding)于殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用框架式(shi)(shi)(shi)結構，通過吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)由于陰陽極不易(yi)變形，極間(jian)距(ju)有(you)保證，故電(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運行電(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫(liu)系統(tong)出現(xian)故障時(shi)，可以(yi)在(zai)較高(gao)的(de)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一般(ban)高度在8～10m左右(you)，要(yao)形(xing)成(cheng)均勻的(de)(de)(de)水膜(mo)對(dui)(dui)(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)(de)設計(ji)、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，更(geng)(geng)換時難度較大(da)(da)。2)極(ji)板材質(zhi)多采(cai)(cai)用316L，需(xu)要(yao)通過水膜(mo)保護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦(dan)水膜(mo)保護(hu)出現(xian)失(shi)效，造成(cheng)極(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪(sang)失(shi)除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采(cai)(cai)用在線單(dan)線連續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設置專門(men)的(de)(de)(de)水處理系(xi)統，噴淋水經NaOH水溶(rong)液(ye)中和后循環(huan)使用，這(zhe)種(zhong)清灰方(fang)式(shi)(shi)對(dui)(dui)(dui)于水耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿(jian)的(de)(de)(de)消(xiao)耗(hao)(hao)較大(da)(da)，對(dui)(dui)(dui)噴嘴性(xing)能要(yao)求(qiu)更(geng)(geng)高。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯(xian)示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山(shan)電(dian)廠(chang)350MW機組等(deng)都采(cai)(cai)用了金屬極(ji)板濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)極組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整體模塊化，有(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)(de)液滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極表面形成液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能有(you)效阻隔粉塵(chen)和石(shi)膏(gao)對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流(liu)至(zhi)下(xia)部(bu)集液槽。4)為防止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極管(guan)上部(bu)設置一(yi)層(ceng)間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)，控制系統自動停掉其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較小，集液槽中的(de)(de)(de)收(shou)集液可返回脫(tuo)硫塔內循(xun)環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高(gao)時(shi)對(dui)陽(yang)極板壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料(liao)性(xing)能有(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和難度。根(gen)據各企業發布的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)監測報告顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末(mo)，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提(ti)出了柔(rou)性(xing)電極濕式電除塵(chen)技(ji)術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大學共(gong)同研究制作出(chu)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(he)國電環保(bao)院(yuan)共同研(yan)發，開始(shi)了柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕(shi)式除塵器(qi)的(de)研(yan)究工作(zuo)，并于2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工業(ye)化應(ying)用(yong)。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)優(you)良的柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維織物通過潤濕(shi)使其導電，可以形(xing)成(cheng)水(shui)膜，并靠重(zhong)力(li)自(zi)流向下與煙(yan)氣分離(li)，柔(rou)性(xing)織物材(cai)料作(zuo)為收塵極布置(zhi)成(cheng)方(fang)形(xing)孔道(立式(shi)布置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵器的技(ji)術特點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表(biao)面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從(cong)煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可組(zu)裝(zhuang)拆卸(xie)，有(you)利(li)于后期的(de)(de)(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下(xia)：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不(bu)耐高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度較高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)伸縮率較大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程(cheng)度和(he)浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸縮都(dou)會影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)實際(ji)的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)到電場的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)、電壓的(de)(de)(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率低。性(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明：粉塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，國電益陽(yang)(yang)發電有(you)限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國電滎陽(yang)(yang)煤電一體化有(you)限(xian)公司一期600MW機(ji)組(zu)采(cai)用(yong)了柔性(xing)(xing)電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式靜電除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)是(shi)北(bei)京華能達(da)(da)公司自(zi)主研發(fa)的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)技(ji)術。與上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)構不同，該結(jie)構布(bu)置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向在同一水平線(xian)上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在引風力(li)(li)與電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同作用(yong)下，在新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板上(shang)(shang)完成(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分布(bu)板、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下：1)與煙(yan)氣接觸部位全部采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其(qi)對氯離(li)子(zi)和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特(te)性，使用(yong)壽命能夠達(da)(da)到30年。2)新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)(de)(de)通孔率達(da)(da)到98%以(yi)上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通透的(de)(de)(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降低了(le)徑流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)運(yun)行阻(zu)力(li)(li)，并且和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體積下新型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板具(ju)有的集塵面積，相當于普通(tong)陽(yang)極板的20倍。3)陽(yang)極系統采用旋轉電極設計，在旋轉電極下(xia)部(bu)(bu)設立獨立的清(qing)洗室，由高壓噴嘴在旋轉電極內部(bu)(bu)向外沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后的污(wu)水通(tong)過排水泵和排污(wu)管(guan)道送入(ru)脫硫塔補(bu)水。在工程運行(xing)中，利用壓差監(jian)測，實現在線(xian)噴淋(lin)，無(wu)水循環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電量(liang)小。(2)徑(jing)流濕式電除塵器存(cun)在的問(wen)題如(ru)下(xia)：1)由于接(jie)觸煙(yan)氣的部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投(tou)入(ru)較高。