朝陽濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨(sui)著我(wo)國經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節(jie)能環保(bao)信(xin)息》推算，2015年(nian)，我(wo)國新增(zeng)火(huo)電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃(hua)設計總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火電裝機(ji)(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)容量約(yue)為3億kW。火電廠的快速發展導致(zhi)了(le)大氣環境的污染(ran)并引發了(le)公(gong)共(gong)環境及健康(kang)危機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政(zheng)策，大力推動(dong)煤(mei)炭(tan)清潔利用(yong)與發展清潔(jie)能源，但由于我國燃煤發電的基數較大，火電廠仍將(jiang)是大氣污(wu)染物的主要(yao)排放(fang)源之一(yi)，而降低排放(fang)強度的主要(yao)措(cuo)施就是制定和實施更加嚴格的排放(fang)標(biao)準。

同(tong)時濕式電除(chu)塵器作為燃煤電廠污染物(wu)控制(zhi)的精處理技(ji)術(shu)(shu)設備(bei)，其處理對(dui)象為含(han)(han)大量游離水的飽和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含(han)(han)石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排(pai)放，本(ben)文(wen)介紹4種濕式電除(chu)塵器技(ji)術(shu)(shu)，并從性能、可靠(kao)性及除(chu)塵效(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)(zai)目前的(de)濕除(chu)(chu)技(ji)(ji)術中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)選取及清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術。根(gen)據陽(yang)極(ji)材(cai)質的(de)不同，主(zhu)要分(fen)為不銹鋼濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器、導電玻璃鋼電極(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器、柔性電極(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器;根(gen)據清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術(即水膜(mo)的(de)形成原(yuan)理(li))不同，分(fen)為水膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術和水膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)(ji)術，前者(zhe)為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)水汽(qi)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面自(zi)凝(ning)結實現在(zai)(zai)線清灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為通(tong)過噴淋(lin)水在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面形成水膜(mo)清灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器20世紀(ji)90年(nian)代，為應對地(di)方環保法規提(ti)出的(de)對煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)排放(fang)控制的(de)要(yao)求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器，用于燃煤電(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制(zhi)要求，在燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)過(guo)引進(jin)技術并(bing)優化設計(ji)，已掌握(wo)其核(he)心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的技術特(te)點(dian)如(ru)下(xia)(xia)：1)大多采(cai)用(yong)(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布(bu)置，氣流(liu)沿水平方向進(jin)出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右(you))，能有效(xiao)控(kong)制(zhi)氣流(liu)帶出粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣溶膠脫除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行于氣流(liu)方向布(bu)置，金屬極(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸(xuan)掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛(gua)梁(liang)固定于殼(ke)體中(zhong)(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用(yong)(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在殼(ke)體中(zhong)(zhong)。這種安裝方式(shi)(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行電(dian)壓(ya)高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫硫系統出現(xian)故障(zhang)時(shi)，可以在較高(gao)(gao)的煙氣溫度下(xia)(xia)運(yun)行。

(2)金屬(shu)電極濕(shi)式電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板一(yi)(yi)般(ban)高度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻的水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽(yang)極(ji)(ji)板的設(she)計、制造(zao)、安裝及維護有嚴格(ge)的要(yao)求(qiu)，更換時難度較(jiao)(jiao)大。2)極(ji)(ji)板材質多(duo)采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護以防腐蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護出現(xian)失(shi)效，造(zao)成(cheng)極(ji)(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式采(cai)用(yong)在線單線連續噴淋(lin)(lin)工(gong)藝，需要(yao)設(she)置專門(men)的水(shui)(shui)(shui)處理系統(tong)，噴淋(lin)(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰(hui)方式對于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)(jiao)大，對噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根(gen)據各企(qi)業發布的環境監測報(bao)告(gao)顯示，金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電(dian)廠350MW機組等都采(cai)用(yong)了金(jin)屬極(ji)(ji)板濕式電(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(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有重(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)(ji)組件采用(yong)工廠(chang)成型，實現整體模(mo)(mo)塊化，有利于保(bao)證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液滴(di)在(zai)沉淀(dian)極(ji)(ji)(ji)表面形(xing)成液膜，由(you)于玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)(shui)性(xing)，能(neng)(neng)有效(xiao)阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉淀(dian)極(ji)(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力(li)自(zi)流至(zhi)下(xia)(xia)部(bu)集液槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉積(ji)，在(zai)沉淀(dian)極(ji)(ji)(ji)管(guan)上(shang)部(bu)設置一層間斷噴淋(lin)裝置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統(tong)自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由(you)于耗水(shui)(shui)量(liang)較(jiao)小，集液槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)收(shou)集液可返回(hui)脫(tuo)硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流速后，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)長期(qi)使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)(ji)板壽(shou)命(ming)有影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)有關。3)如果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需要(yao)整個(ge)模(mo)(mo)塊更(geng)換，將大(da)大(da)增加維護(hu)費用(yong)和難度(du)。根據各(ge)企業(ye)發布(bu)的(de)(de)(de)(de)環境監測(ce)報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組、上(shang)海(hai)石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊(yang)河兩(liang)臺300MW機組等(deng)(deng)都采用(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大(da)學提出(chu)了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學共(gong)同研究(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(da)學和國電(dian)環(huan)保院共同(tong)研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水(shui)纖維(wei)織物用于濕式除塵器的(de)研(yan)究(jiu)工(gong)作，并于2012年(nian)在益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中(zhong)完成工業化應(ying)用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通(tong)過(guo)潤(run)濕使其導電，可(ke)以形(xing)成水膜，并靠重(zhong)力自流向下(xia)與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)分離(li)，柔性(xing)織(zhi)物(wu)材料作為收塵(chen)(chen)極(ji)布置成方(fang)形(xing)孔道(立(li)式(shi)布置)，煙(yan)(yan)氣(qi)沿(yan)孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器的技術(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)陽(yang)有重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維本身的(de)(de)(de)(de)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)，有利(li)于表面形成均勻(yun)水膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗水量小。3)陽極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有利(li)于后期(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔性(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不(bu)耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度較高時，對陽極(ji)(ji)壽(shou)命有影響，嚴重(zhong)時可能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較大(da)，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸水后發生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影響實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產生(sheng)(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除率(lv)低(di)。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有限(xian)公(gong)司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽煤(mei)電(dian)(dian)一體化(hua)有限(xian)公(gong)司一期(qi)(qi)600MW機組(zu)采用了(le)柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器是北京(jing)華能(neng)達(da)公司自(zi)主(zhu)研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主(zhu)知(zhi)識產權的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與上述濕式靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器結(jie)(jie)構(gou)不同，該結(jie)(jie)構(gou)布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直于(yu)氣流(liu)方(fang)(fang)向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向在同一(yi)水平線上，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒(li)在引風(feng)力(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共(gong)同作用下(xia)，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成(cheng)捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)與煙氣接觸部位(wei)全部采(cai)用2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)材質(zhi)，具(ju)有強度高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子和(he)(he)硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用壽命能(neng)夠達(da)到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔(kong)率達(da)到98%以上，其(qi)幾乎(hu)全通(tong)(tong)透的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低了徑流(liu)式濕式除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)阻力(li)(li)，并(bing)且(qie)和(he)(he)普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同體(ti)積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的集塵面積，相當(dang)于普通陽極(ji)板(ban)的20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設(she)計(ji)，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部設(she)立(li)獨立(li)的清洗室，由(you)高壓噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部向(xiang)外沖(chong)洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的污(wu)(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和(he)排污(wu)(wu)管道(dao)送入脫(tuo)硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓差(cha)監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器存在(zai)(zai)的問(wen)題如下：1)由(you)于接觸煙氣的部件(jian)全部采用2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)，前期成本(ben)投入較高。