中衛濕式電除塵器

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，隨著(zhu)我(wo)國經濟的高速發(fa)展，火電(dian)裝機容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)(li)行(xing)業節能環(huan)保信息》推算，2015年，我(wo)國新增火電(dian)裝機容量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力(li)(li)規劃(hua)設計總院預測，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量將達到(dao)12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機(ji)容量約為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發展導致了大氣環境(jing)的(de)污染并引發了公共環境(jing)及健康危機(ji)，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推(tui)動(dong)煤炭清(qing)潔利用(yong)與(yu)發展清潔(jie)能源(yuan)，但(dan)由(you)于我國(guo)燃煤發電的基數較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的主要排放(fang)(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排放(fang)(fang)強度的主要措(cuo)施就(jiu)是(shi)制定(ding)和實施更加嚴格(ge)的排放(fang)(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)作為燃煤(mei)電廠(chang)污染物控(kong)制的(de)精(jing)處理技術(shu)設備(bei)，其(qi)處理對(dui)象為含(han)大量游(you)離水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有(you)害(hai)氣體，并(bing)可有(you)效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)技術(shu)，并(bing)從(cong)性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效果(guo)等(deng)方(fang)面進行比較(jiao)。

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(mu)前的(de)濕(shi)除技(ji)(ji)(ji)術中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別(bie)在于陽(yang)極板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術。根據(ju)陽(yang)極材質的(de)不(bu)同，主(zhu)要(yao)分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器;根據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形(xing)成(cheng)原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)(ji)術，前者為(wei)間(jian)斷(duan)噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在陽(yang)極表(biao)面自(zi)凝結實現在線清(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者為(wei)通過噴淋(lin)水(shui)(shui)在陽(yang)極表(biao)面形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)性(xing)能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為(wei)應(ying)對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)排放控制的要求，日本三菱公司研(yan)發(fa)并(bing)建成濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)廠的煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在燃(ran)煤電廠安(an)裝濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器(qi)(qi)。目(mu)前我國通(tong)過引進技(ji)(ji)術并優化設計，已掌握其核(he)心(xin)技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬(shu)電極濕(shi)式(shi)(shi)電除塵器(qi)(qi)的技(ji)(ji)術特點如(ru)下：1)大多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水(shui)平方(fang)向(xiang)(xiang)進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右(you))，能有(you)(you)效(xiao)控制(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽極均平行(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極板(ban)采(cai)用懸(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極板(ban)通(tong)過懸(xuan)掛(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體中(zhong)，電暈(yun)電極采(cai)用框架式(shi)(shi)結(jie)構(gou)，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極不(bu)易變形，極間距有(you)(you)保證，故(gu)電場穩定性好(hao)，運行(xing)電壓高。3)耐高溫，脫硫系(xi)統出(chu)現故(gu)障時，可以(yi)在較(jiao)高的煙氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板一般高度在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水膜對(dui)陽極(ji)板的(de)(de)設計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換時(shi)難(nan)度較大(da)。2)極(ji)板材(cai)質多采用316L，需(xu)要(yao)通(tong)過水膜保護以防(fang)腐蝕，一旦(dan)水膜保護出(chu)現失(shi)效，造成極(ji)板腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失(shi)除塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式采用在(zai)線單線連續噴(pen)淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)設置專門(men)的(de)(de)水處理系統，噴(pen)淋水經NaOH水溶液中和后循環使(shi)用，這種清(qing)灰方式對(dui)于水耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消(xiao)耗較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴(zui)性能要(yao)求更高。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)環境監(jian)測報告顯(xian)示，金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興三期2×1000MW機組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機組、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電(dian)廠(chang)350MW機組等都采用了(le)金屬極(ji)板濕式電(dian)除塵(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)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐(fu)蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)工廠成型，實現整體模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)化(hua)，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)(de)液滴在(zai)(zai)沉淀極(ji)表面形(xing)成液膜，由于(yu)(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)效(xiao)阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對沉淀極(ji)壁(bi)的(de)(de)粘接(jie)，靠重(zhong)力自流(liu)(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止少量(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極(ji)管(guan)上(shang)部(bu)設置(zhi)一層間(jian)斷噴淋(lin)裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖洗時(shi)，控制系統自動停掉(diao)其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水量(liang)(liang)較小，集(ji)液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)液可返回脫(tuo)硫塔(ta)內(nei)循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)率高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流(liu)(liu)速后(hou)，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)(du)較高(gao)(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽(shou)(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)(shou)命在(zai)(zai)10～15年(nian)左右，與產品(pin)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及(ji)制作產品(pin)所用(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)關(guan)。3)如果出(chu)現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞(huai)，需要整個(ge)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)和難度(du)(du)。根據各企業發(fa)布(bu)的(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組、上(shang)海石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩(liang)臺300MW機組等(deng)都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大學(xue)提出了柔性電極濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)同研究(jiu)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(da)學和國電環(huan)保院共同研發，開始了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織(zhi)物用(yong)于濕式除塵(chen)器的(de)研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業(ye)化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過相(xiang)關資料(liao)顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕使其導電，可(ke)以形(xing)成水膜，并靠重力(li)自流(liu)向下與(yu)煙(yan)氣分(fen)離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料(liao)作為收塵極布置成方形(xing)孔(kong)(kong)道(立式布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)(kong)道流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除塵器的技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本(ben)身的(de)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)于表(biao)面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)中收集(ji)的(de)酸液帶(dai)出灰，實(shi)現自清灰，沖洗(xi)水(shui)量小(xiao)。3)陽極(ji)部件(jian)可組裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于后期的(de)維(wei)護(hu)和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)不耐高溫，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較高時，對陽極(ji)壽(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴重時可能燒(shao)蝕，使用壽(shou)命6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)伸縮率(lv)(lv)較大，陽極(ji)布(bu)的(de)張(zhang)緊程度(du)和浸水(shui)后發(fa)生的(de)伸縮都(dou)會影響(xiang)實(shi)際的(de)極(ji)間(jian)距，進而(er)影響(xiang)到電(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較高，產(chan)生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽發(fa)電(dian)有(you)限(xian)公(gong)司300MW機組，國電(dian)滎陽煤(mei)電(dian)一體化有(you)限(xian)公(gong)司一期600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華(hua)能(neng)達公司(si)自主研(yan)發的(de)(de)具有(you)自主知識產權的(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術。與上述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)(gou)不(bu)(bu)同，該結(jie)構(gou)(gou)布(bu)置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流方向(xiang)，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)在(zai)同一(yi)水(shui)平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)共同作用(yong)下，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系統(tong)、熱風(feng)(feng)系統(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下：1)與煙氣(qi)接(jie)觸(chu)部位全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼材(cai)質(zhi)，具有(you)強(qiang)度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(尤(you)其對(dui)氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)性(xing)，使用(yong)壽命能(neng)夠達到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達到98%以上，其幾(ji)乎全(quan)通(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)(jing)(jing)流式(shi)(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當(dang)于普通陽極板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽極系統(tong)采(cai)用旋(xuan)轉(zhuan)電極設計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極下部(bu)設立獨立的(de)清洗室(shi)，由高壓(ya)(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極內部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)污水通過排(pai)水泵(beng)和排(pai)污管道(dao)送入(ru)(ru)脫(tuo)硫塔補水。在(zai)工程運(yun)行中，利用壓(ya)(ya)差監測(ce)，實(shi)現在(zai)線噴(pen)淋，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本投(tou)入(ru)(ru)較高。