重慶濕式電除塵器

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(ru)新世(shi)紀(ji)，隨(sui)著我國(guo)經濟的高(gao)速發展，火電裝(zhuang)機容(rong)量仍在(zai)不斷增長。按中電聯《電力(li)行業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新增火電裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電力(li)規(gui)劃設計總(zong)院預(yu)測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量將達(da)到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容(rong)量約(yue)為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致(zhi)了(le)大氣(qi)環境(jing)的污染并(bing)引發了(le)公共環境(jing)及健康危機，

雖(sui)然采取一系(xi)列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由(you)于我國燃煤發電的(de)基數較大，火(huo)電廠仍將是大氣污染物(wu)的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)(fang)源之一，而(er)降(jiang)低排(pai)放(fang)(fang)強度的(de)主(zhu)要(yao)措施(shi)就是制定和實(shi)施(shi)更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染(ran)物控(kong)制的(de)精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對象(xiang)為(wei)含大量游離水的(de)飽和濕(shi)(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并可(ke)有效控(kong)制PM2.5的(de)排(pai)放，本文介(jie)紹4種濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)器技術，并從性能(neng)、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效果等方面進(jin)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(de)濕除(chu)(chu)技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要差(cha)別在于陽極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根(gen)據陽極(ji)材質的(de)不同，主要分(fen)為不銹鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi);根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜的(de)形(xing)成原(yuan)理)不同，分(fen)為水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋(lin)，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽極(ji)表面自凝結實現在線清(qing)(qing)灰(hui)，后(hou)者(zhe)為通(tong)過噴(pen)淋(lin)水(shui)在陽極(ji)表面形(xing)成水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀(ji)90年(nian)代，為應對(dui)地方環保法規(gui)提(ti)出的對(dui)煙塵排放控制(zhi)的要求(qiu)，日本三菱公司(si)研(yan)發并建(jian)成濕式電(dian)除(chu)塵器，用(yong)于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通過引進技(ji)術并優化設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)大多采用(yong)(yong)臥(wo)式布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平方向(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能(neng)有(you)效控(kong)制氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)均平行(xing)于氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)布(bu)置，金屬極(ji)板(ban)采用(yong)(yong)懸(xuan)掛方式，極(ji)板(ban)通過懸(xuan)掛梁固定(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采用(yong)(yong)框架(jia)式結構，通過吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方式由于陰陽極(ji)不(bu)易(yi)變形，極(ji)間(jian)距有(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性(xing)好(hao)，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系統出(chu)現(xian)故障(zhang)時，可以在(zai)(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高度在8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽極(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安(an)裝及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)保護以(yi)防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護出(chu)現失效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單線連續噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)(yao)設(she)置(zhi)專(zhuan)門的(de)水(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中(zhong)和后循(xun)環使用(yong)(yong)，這種清灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較(jiao)大，對(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更高。根(gen)據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，金(jin)(jin)屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組、大唐黃島(dao)電廠(chang)670MW機組、神華國(guo)華舟山電廠(chang)350MW機組等都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了(le)金(jin)(jin)屬極(ji)板(ban)濕式(shi)電除(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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技術特點(dian)如下：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重量輕、比強(qiang)度(du)(du)(du)(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采用(yong)工(gong)廠成型(xing)，實現(xian)整體模塊化，有(you)(you)利于(yu)(yu)保證(zheng)安裝(zhuang)精度(du)(du)(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器運行(xing)時，收(shou)集下來(lai)的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很強(qiang)的(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對沉淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠(kao)重力自流(liu)至下部(bu)集液(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止少量煙塵(chen)(chen)的(de)沉積(ji)，在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)(ji)管上部(bu)設置(zhi)一層間(jian)斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間(jian)斷沖(chong)洗(xi)時，控制(zhi)系統(tong)自動停(ting)掉其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗水量較(jiao)小，集液(ye)槽(cao)中的(de)收(shou)集液(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題如下：1)煙氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)煙氣(qi)流(liu)速后，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下長期使(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)時對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年(nian)左右，與產(chan)品(pin)的(de)質量及制(zhi)作產(chan)品(pin)所用(yong)的(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如果(guo)出現(xian)部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個模塊更換，將大大增(zeng)加(jia)維護費用(yong)和(he)難(nan)度(du)(du)(du)(du)。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)環(huan)境(jing)監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河(he)兩臺300MW機(ji)組等都(dou)采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄(e)亥俄(e)州立(li)大學(xue)提出了(le)柔性(xing)電極濕式電除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立(li)大(da)學(xue)共同研(yan)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(zao)由山東大(da)學和國(guo)電(dian)環(huan)保院(yuan)共同研發，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕式除塵(chen)器的研究工(gong)作，并(bing)于2012年(nian)在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組(zu)中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優良(liang)的柔(rou)性絕緣疏水纖維織物通過(guo)(guo)潤濕使其導電，可以形(xing)成水膜(mo)，并靠重力自流(liu)向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔(rou)性織物材料作為收塵(chen)極布(bu)置(zhi)成方形(xing)孔道(dao)(立(li)式布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道(dao)流(liu)過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性濕式電除(chu)塵(chen)器的技術特點如下：1)柔(rou)性陽有重(zhong)量輕(qing)、防腐性(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結構(gou)特性(xing)，有利于表面形成均(jun)勻(yun)水(shui)膜，利用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自(zi)清灰，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有利于后期的(de)(de)(de)(de)維護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽命有影響，嚴(yan)重(zhong)時可能燒(shao)蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮率(lv)(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)(shen)縮都(dou)會影響實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)運行。3)煙(yan)氣流速較高(gao)，產(chan)生(sheng)氣流帶出，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶(rong)膠脫除率(lv)(lv)(lv)低(di)。性(xing)能結果表明：粉塵去除率(lv)(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有限公(gong)司300MW機組(zu)，國電(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)一體(ti)化有限公(gong)司一期600MW機組(zu)采用了柔(rou)(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華能(neng)達(da)公司(si)自(zi)(zi)主研(yan)發的(de)具(ju)有(you)自(zi)(zi)主知識產權(quan)的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術。與上(shang)述(shu)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結(jie)構不(bu)同(tong)，該結(jie)構布置是將收(shou)塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒(li)在(zai)引風力(li)(li)與電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)(zhuang)置主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、噴淋系(xi)統(tong)(tong)、熱風系(xi)統(tong)(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特(te)點如下：1)與煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具(ju)有(you)強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和(he)硫化(hua)物的(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)性(xing)，使用(yong)壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率(lv)達(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通透的(de)結(jie)構大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)運行阻(zu)力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有(you)的(de)(de)集(ji)塵面積(ji)，相當于普(pu)通陽極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)下部(bu)(bu)設立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴(pen)(pen)嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)內部(bu)(bu)向外(wai)沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)(de)污水(shui)(shui)通過(guo)排水(shui)(shui)泵和排污管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程運行(xing)中，利用壓差監測，實(shi)現在(zai)(zai)線噴(pen)(pen)淋(lin)，無水(shui)(shui)循環系統，故(gu)耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙(yan)氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼(gang)，前(qian)期成本投入較高。