中山濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨(sui)著我(wo)國經濟的高(gao)速發展，火(huo)電裝機容(rong)量(liang)仍在不斷增長。按中電聯《電力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新增火(huo)電裝機容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電力(li)規劃設計總院預測(ce)，到2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機(ji)(ji)容量(liang)約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發(fa)展導致了大氣環(huan)境(jing)的(de)污染并引發(fa)了公共環(huan)境(jing)及健康(kang)危(wei)機(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤(mei)炭(tan)清潔利用與發展清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃煤發電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是大(da)氣(qi)污染物的主要排(pai)(pai)(pai)放源(yuan)之(zhi)一，而降低排(pai)(pai)(pai)放強度的主要措施就是制定和實施更加嚴格的排(pai)(pai)(pai)放標準(zhun)。

同時濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的精處理(li)技術(shu)設(she)備，其處理(li)對象(xiang)為含大量(liang)游離水的飽和濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣體，并可(ke)(ke)有(you)效控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文介紹4種濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器技術(shu)，并從性(xing)能、可(ke)(ke)靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效果等方面進行比較。

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(zai)目前的(de)濕除技(ji)術中，主要(yao)差別在(zai)于陽極板材質的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)術。根據陽極材質的(de)不同(tong)，主要(yao)分(fen)為不銹鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電(dian)(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)術(即水(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不同(tong)，分(fen)為水(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)技(ji)術，前者(zhe)為間(jian)斷噴淋(lin)，靠(kao)煙(yan)氣(qi)中的(de)水(shui)汽在(zai)陽極表面(mian)自凝(ning)結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為通過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽極表面(mian)形成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)(chen)排放控制(zhi)的要求，日本三菱公司(si)研發并(bing)建(jian)成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控(kong)制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我國(guo)通過引進技(ji)(ji)術(shu)并優化設(she)計(ji)，已掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技(ji)(ji)術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方向(xiang)進出，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效(xiao)控(kong)制氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)均平行于氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬(shu)極(ji)板(ban)采(cai)用懸掛方式(shi)(shi)(shi)(shi)，極(ji)板(ban)通過懸掛梁固定(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框(kuang)架(jia)式(shi)(shi)(shi)(shi)結構(gou)，通過吊桿(gan)吊掛在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方式(shi)(shi)(shi)(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間(jian)距(ju)有(you)保證(zheng)，故電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性(xing)好(hao)，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫(liu)系統出現故障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣(qi)(qi)(qi)溫度下(xia)運(yun)行。

(2)金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板一(yi)般高度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均(jun)勻的(de)(de)水膜對陽極(ji)板的(de)(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格(ge)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換時(shi)難度(du)較大(da)(da)。2)極(ji)板材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水膜保(bao)護(hu)以防腐蝕(shi)(shi)，一(yi)旦水膜保(bao)護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)板腐蝕(shi)(shi)嚴(yan)重，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方(fang)式采(cai)用(yong)在線單(dan)線連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)(yao)設(she)置專門的(de)(de)水處(chu)理系統，噴(pen)淋(lin)水經NaOH水溶液中和(he)后循環使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方(fang)式對于(yu)水耗(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)(hao)較大(da)(da)，對噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)更高。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監(jian)測報告(gao)顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江嘉興(xing)三期2×1000MW機組(zu)(zu)(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)(zu)(zu)、神華國華舟山(shan)電(dian)廠350MW機組(zu)(zu)(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)板濕式電(dian)除(chu)(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)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)點(dian)如(ru)(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)重量輕、比(bi)強度高(gao)、耐腐(fu)蝕等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)工廠(chang)成型，實現(xian)整體模塊(kuai)(kuai)化(hua)，有(you)利于保(bao)證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收集(ji)下(xia)(xia)(xia)來(lai)的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流至下(xia)(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上(shang)部設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分(fen)為多個電(dian)場(chang)，當需要進行間斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停掉其中(zhong)一個電(dian)場(chang)或將電(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后開啟該電(dian)場(chang)。由于耗水量較小，集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內(nei)循環(huan)使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)(ru)下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣(qi)(qi)(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)(qi)(qi)流速(su)后，影響除(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)長期(qi)使(shi)(shi)用(yong)，煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度較高(gao)時(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)板(ban)壽命(ming)有(you)影響，嚴(yan)重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右，與產(chan)(chan)品的(de)(de)質量及制作(zuo)產(chan)(chan)品所(suo)用(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原(yuan)材料(liao)性(xing)能(neng)有(you)關。3)如(ru)(ru)果出現(xian)部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損(sun)壞，需要整個模塊(kuai)(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)和(he)難度。根據各(ge)企(qi)業(ye)發(fa)布的(de)(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上(shang)海石洞(dong)口(kou)300MW機組、蒙西300MW機組、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機組等都采用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立大學提(ti)出了柔(rou)性電極濕式(shi)電除塵技術(shu)的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立大學共同(tong)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(zao)由山東大(da)學和(he)國電環保院共同(tong)研(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物(wu)用于濕式(shi)除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成(cheng)工(gong)業化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯示，耐腐(fu)蝕性優良的柔(rou)性絕緣疏水纖(xian)維織物通過潤濕使(shi)其導電，可以形(xing)成水膜，并(bing)靠(kao)重力自流(liu)向下與(yu)煙氣分離，柔(rou)性織物材料(liao)作(zuo)為收(shou)塵極布(bu)置成方(fang)形(xing)孔道(立(li)式布(bu)置)，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性濕式電除塵器的技術特點如(ru)下：1)柔(rou)性陽有(you)重量(liang)輕(qing)、防腐(fu)性(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維本(ben)身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利于表面形(xing)成(cheng)均勻水膜，利用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)部件可組裝拆(chai)卸(xie)，有(you)利于后期的(de)(de)(de)(de)維護(hu)和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)溫度較高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和浸水后發生的(de)(de)(de)(de)伸縮都(dou)會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而(er)影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速較高(gao)(gao)，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)限公司一(yi)期600MW機(ji)組采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北(bei)京華能達(da)(da)公司(si)自主(zhu)研發的具有(you)自主(zhu)知識產(chan)權的除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布(bu)置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂(chui)直(zhi)于氣(qi)流(liu)(liu)方向，使(shi)電(dian)場力(li)與(yu)(yu)(yu)引風力(li)的方向在(zai)同(tong)一(yi)水平(ping)線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風力(li)與(yu)(yu)(yu)電(dian)場力(li)的共同(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼(ke)體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組(zu)成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的技術特(te)點(dian)如下：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣(qi)接觸部(bu)位全部(bu)采(cai)用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子和硫化(hua)物的應力(li)腐蝕)等(deng)特(te)性，使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命能夠達(da)(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的通(tong)孔率達(da)(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透(tou)的結(jie)構大(da)大(da)降低了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的運行阻(zu)力(li)，并且和普(pu)通(tong)的陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有(you)的(de)集塵(chen)面積，相當(dang)于普(pu)通陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系(xi)統采用旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下(xia)部設(she)立獨立的(de)清洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內(nei)部向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污(wu)水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和排污(wu)管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)(zai)工程運行(xing)中，利用壓差(cha)監測，實(shi)現(xian)在(zai)(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)循(xun)環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)部件全部采用2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投入較高。