珠海濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著我國經(jing)濟的高速發展，火電裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)仍在(zai)不(bu)斷增(zeng)(zeng)長(chang)。按(an)中電聯《電力行業節能環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我國新(xin)增(zeng)(zeng)火電裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃(hua)設計總院(yuan)預(yu)測，到2020年(nian)，火電裝機(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝機(ji)容量(liang)約為3億kW。火電廠的快(kuai)速發展導致了大氣環境的污染(ran)并(bing)引發了公共環境及健(jian)康(kang)危機(ji)，

雖(sui)然采取一系列(lie)政策，大力推動煤(mei)炭清潔利(li)用與發展清(qing)潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較大(da)，火(huo)電廠(chang)仍(reng)將(jiang)是大(da)氣污染物的(de)主要排放(fang)源之一，而(er)降(jiang)低排放(fang)強度的(de)主要措施(shi)就是制定和實(shi)施(shi)更加嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的精處(chu)理技(ji)術(shu)設備，其處(chu)理對象為含大量(liang)游(you)離水的飽和(he)濕(shi)煙(yan)氣，主要去除粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧(wu)滴(di)和(he)有害氣體(ti)，并可有效控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文介(jie)紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器技(ji)術(shu)，并從性能、可靠(kao)性及除塵效果等方面(mian)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。在目前(qian)的(de)濕除(chu)(chu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在于陽(yang)極(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質(zhi)的(de)不同，主(zhu)要分為(wei)不銹鋼(gang)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、導電玻璃(li)鋼(gang)電極(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、柔性電極(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi);根據清(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水膜(mo)的(de)形(xing)成原理)不同，分為(wei)水膜(mo)自清(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)水膜(mo)沖洗(xi)清(qing)灰技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)水汽在陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現(xian)在線(xian)清(qing)灰，后者為(wei)通過(guo)噴(pen)淋水在陽(yang)極(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成水膜(mo)清(qing)灰。

3、濕式電除塵(chen)(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬(shu)電極濕式電除塵(chen)(chen)器20世紀90年(nian)代，為應對(dui)地方環保法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控制的要求，日本三菱公司(si)研(yan)發并建成濕式電除塵(chen)(chen)器，用于(yu)燃煤電廠的煙塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制(zhi)(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器。目前我國通過引進技術并優化設計，已(yi)掌握(wo)其(qi)核心技術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)技術特點如(ru)下：1)大多采用臥式布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)(ping)方(fang)(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)(liu)速較低(di)(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控制(zhi)(zhi)氣(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出(chu)粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽(yang)極(ji)均平(ping)(ping)行于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布(bu)置，金屬極(ji)板采用懸掛方(fang)(fang)式，極(ji)板通過懸掛梁(liang)固定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)采用框架(jia)式結構，通過吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)(fang)式由(you)于(yu)陰陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩定性(xing)好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在(zai)較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽極板(ban)(ban)(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對陽極板(ban)(ban)(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及(ji)維護(hu)(hu)有嚴(yan)(yan)格的(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度較(jiao)大。2)極板(ban)(ban)(ban)材質多采(cai)(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)膜保護(hu)(hu)出(chu)現(xian)失效(xiao)，造成極板(ban)(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)(yan)重，甚至(zhi)喪(sang)失除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采(cai)(cai)用在線單線連續噴(pen)淋工藝，需要(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這種清(qing)灰方(fang)式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大，對噴(pen)嘴(zui)性(xing)能要(yao)求(qiu)更高(gao)。根據各企業發布的(de)環境(jing)監測(ce)報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃(huang)島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都(dou)采(cai)(cai)用了(le)金屬(shu)極板(ban)(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)具有(you)重(zhong)量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等特(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)工廠成型，實(shi)現(xian)整體模塊化，有(you)利于保(bao)證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液膜，由于玻璃(li)鋼(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)(neng)(neng)有(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自(zi)流(liu)(liu)至下(xia)部集(ji)液槽。4)為(wei)防止少量煙塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管(guan)上部設置一層間斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需(xu)要進行間斷沖洗(xi)時，控制系統自(zi)動停掉(diao)其中一個電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運行，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水(shui)量較(jiao)小，集(ji)液槽中的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液可返回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙氣流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣流(liu)(liu)速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性能(neng)(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)，煙氣溫度(du)較(jiao)高(gao)時對(dui)陽極(ji)板壽(shou)(shou)命(ming)有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可能(neng)(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)(shou)命(ming)在(zai)10～15年(nian)左右，與產品的(de)(de)(de)質(zhi)量及制作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)(neng)(neng)有(you)關。3)如果出(chu)現(xian)部分(fen)導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要整個模塊更換，將(jiang)大大增加(jia)維護費用(yong)和難度(du)。根據(ju)各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上海(hai)石洞口300MW機組、蒙(meng)西300MW機組、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機組等都采用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大(da)學提出了柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)立(li)大學(xue)共同研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，我國早由山東(dong)大學和國電環保院共同研(yan)發(fa)，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維織物用于(yu)(yu)濕式(shi)除塵器的研(yan)究(jiu)工(gong)作，并(bing)于(yu)(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性優(you)良的柔性絕緣疏水纖維織物通過(guo)潤(run)濕(shi)使其導(dao)電，可(ke)以形(xing)成(cheng)水膜，并靠(kao)重力自流向下(xia)與(yu)煙(yan)氣分離，柔性織物材料(liao)作為收塵極布(bu)置成(cheng)方形(xing)孔道(立(li)式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣沿(yan)孔道流過(guo)。(1)柔性濕(shi)式(shi)電除塵器的技術特點如下(xia)：1)柔性陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)能好的特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本身(shen)的結構(gou)特性(xing)，有(you)(you)利于表面形成(cheng)均(jun)勻(yun)水(shui)膜，利用(yong)從煙氣(qi)中收集的酸液(ye)帶(dai)出灰(hui)(hui)，實現(xian)自(zi)清灰(hui)(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)利于后(hou)期的維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時可能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維(wei)織(zhi)物的伸縮率較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)布的張(zhang)緊程度和(he)浸水(shui)后(hou)發(fa)生的伸縮都會(hui)影(ying)響(xiang)(xiang)實際的極(ji)(ji)(ji)(ji)間(jian)距(ju)，進(jin)而影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)場的穩定性(xing)、電(dian)壓(ya)的正常運(yun)行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率低(di)。性(xing)能結果表明：粉塵(chen)去除率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前(qian)，國電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)(you)限公司(si)一期600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)(jing)流濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華(hua)能達(da)公司自(zi)主(zhu)研(yan)發的(de)(de)具(ju)有自(zi)主(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與上(shang)述濕(shi)式靜電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構不(bu)同(tong)(tong)(tong)，該結(jie)構布(bu)置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板垂(chui)直于(yu)氣流方(fang)向，使(shi)(shi)電場(chang)力(li)與引(yin)風(feng)力(li)的(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)(tong)(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)與電場(chang)力(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新(xin)型陽極(ji)(ji)板上(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)(ti)、分布(bu)板、陽極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風(feng)系統和(he)供電電源等組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材質(zhi)，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等特(te)性(xing)，使(shi)(shi)用(yong)壽命能夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新(xin)型陽極(ji)(ji)板的(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)構大大降低了徑(jing)(jing)流式濕(shi)式除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)，并且(qie)和(he)普通(tong)的(de)(de)陽極(ji)(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)(tong)體(ti)(ti)積下(xia)新(xin)型陽極(ji)(ji)板具(ju)有的(de)(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用旋轉電極(ji)設計，在旋轉電極(ji)下(xia)部設立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗室，由高壓(ya)噴嘴在旋轉電極(ji)內部向外沖洗網(wang)板，清(qing)洗網(wang)板后的(de)(de)污水通(tong)過排水泵(beng)和排污管道(dao)送入脫硫塔補水。在工程運行中，利用壓(ya)差監(jian)測，實現在線噴淋(lin)，無水循環(huan)系統，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵器存在的(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)由于接(jie)觸煙(yan)氣的(de)(de)部件全(quan)部采用2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高。