株洲濕式電除塵器

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(yan)進入新(xin)世紀，隨著我國(guo)經濟的高速發(fa)展，火電(dian)裝機容(rong)量(liang)仍(reng)在(zai)不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能環保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我國(guo)新(xin)增(zeng)火電(dian)裝機容(rong)量(liang)約(yue)0.51億kW。根據(ju)電(dian)力規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量約為3億kW。火電廠的快(kuai)速發(fa)(fa)展導致(zhi)了大氣環境的污染并(bing)引(yin)發(fa)(fa)了公共環境及健康危機，

雖然采取(qu)一系列(lie)政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能(neng)源，但由于我國燃(ran)煤發(fa)電的(de)(de)基數較(jiao)大(da)，火(huo)電廠仍(reng)將是大(da)氣污染物的(de)(de)主要排放源之(zhi)一，而降低(di)排放強度的(de)(de)主要措施(shi)就是制定和(he)實施(shi)更加嚴格的(de)(de)排放標準。

同時(shi)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物控(kong)制的精處理技(ji)術設備(bei)，其處理對象(xiang)為(wei)含大量游離水的飽和濕煙(yan)氣，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電除(chu)(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)效果等方面(mian)進行(xing)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。在目前的濕除技術(shu)中，主要(yao)差別在于陽(yang)極(ji)板(ban)材質的選取及清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的不(bu)(bu)同，主要(yao)分為(wei)不(bu)(bu)銹鋼濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi);根據清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜(mo)的形(xing)成(cheng)原(yuan)理)不(bu)(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)，前者為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙(yan)氣(qi)中的水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表(biao)面自凝結實現(xian)在線清(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對地方環保法規提出(chu)的(de)對煙塵(chen)排放(fang)控(kong)制(zhi)的(de)要求(qiu)，日本三菱公(gong)司研發(fa)并建(jian)成濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目(mu)前(qian)我國通過(guo)引進(jin)技術(shu)并優化設計，已掌(zhang)握其核心(xin)技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點如下(xia)：1)大多采用臥(wo)式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平方向進(jin)出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均(jun)平行于氣(qi)(qi)流(liu)(liu)方向布置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板采用懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)(shi)結(jie)構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼體(ti)中(zhong)。這種安裝(zhuang)方式(shi)(shi)由于陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在較(jiao)高(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵(chen)器存在的問題(ti)如(ru)下(xia)：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一般(ban)高(gao)(gao)度在8～10m左(zuo)右(you)，要(yao)(yao)形(xing)成均(jun)勻的(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)設(she)計(ji)、制造(zao)(zao)、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜保護以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護出現(xian)失(shi)效(xiao)(xiao)，造(zao)(zao)成極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴(yan)重(zhong)，甚至喪失(shi)除塵(chen)效(xiao)(xiao)率。3)清灰(hui)方式采用(yong)在線單線連續噴淋(lin)工(gong)藝(yi)，需要(yao)(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)水(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使(shi)用(yong)，這種清灰(hui)方式對(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿(jian)的(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴(zui)性(xing)能要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)(gao)。根據各企(qi)業(ye)發(fa)布的(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)(fen)塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃(huang)島(dao)電(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等都采用(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)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)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有重量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕等(deng)(deng)特性(xing)(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實現整體模塊(kuai)化(hua)，有利(li)于保證(zheng)安(an)裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集下來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面形成液(ye)(ye)膜，由(you)(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)具有很強的(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)，能有效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流至下部(bu)集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部(bu)設(she)置一層間斷噴淋裝置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進(jin)行間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)，控制(zhi)系(xi)統(tong)自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖(chong)洗(xi)結束(shu)后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)(you)于耗水量較(jiao)小，集液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可返回(hui)脫硫塔內(nei)循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流速后(hou)，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)(xing)能。2)一般(ban)FRP不能在(zai)高(gao)溫(wen)下長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對陽極(ji)板(ban)壽(shou)命(ming)(ming)有影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產品的(de)(de)(de)質量及(ji)制(zhi)作產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原(yuan)材料性(xing)(xing)(xing)能有關(guan)。3)如果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要整個模塊(kuai)更換，將大大增加(jia)維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石洞(dong)口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵器20世紀(ji)90年代(dai)末，俄亥(hai)俄州(zhou)立大學(xue)提出(chu)了柔性(xing)電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和(he)俄亥俄州立(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(dong)大學(xue)和國電環(huan)保院(yuan)共同(tong)研(yan)發，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕式除塵器的研(yan)究(jiu)工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資(zi)料顯示，耐腐蝕(shi)性(xing)優良的柔(rou)(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維織物通過(guo)(guo)潤(run)濕(shi)使其導電(dian)(dian)，可以形成水(shui)膜，并靠重力自(zi)流向下與煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性(xing)織物材料作(zuo)為收塵(chen)極布(bu)置成方(fang)形孔道(dao)(立式(shi)(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣沿(yan)孔道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器的技術特點如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽有重量輕、防(fang)腐(fu)性(xing)(xing)能好(hao)的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維本身(shen)的(de)結構特性(xing)(xing)，有利(li)于表面形成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從(cong)煙氣中收集的(de)酸液帶出灰(hui)，實(shi)(shi)現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有利(li)于后期(qi)的(de)維護和更(geng)換。(2)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器存在(zai)的(de)問題如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙氣溫度較高時(shi)(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)壽(shou)命有影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命6年左右(you)。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)維織物(wu)的(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)布(bu)的(de)張緊程度和浸水(shui)后發生的(de)伸縮(suo)都(dou)會影(ying)響(xiang)(xiang)實(shi)(shi)際的(de)極(ji)(ji)(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣流速(su)較高，產生氣流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵(chen)(chen)(chen)去除率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)有限公司300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有限公司一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)了(le)柔性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式靜電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京華能(neng)(neng)達公(gong)司自主研發(fa)的(de)(de)(de)(de)具有(you)自主知識產(chan)權的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術。與上(shang)(shang)述(shu)濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)不(bu)同，該(gai)結(jie)構(gou)布置(zhi)(zhi)是將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直(zhi)于氣流方(fang)向，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)與引風(feng)(feng)力(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向在同一(yi)水平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在引風(feng)(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)共同作用(yong)(yong)下(xia)，在新(xin)(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼體、分布板(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱風(feng)(feng)系統(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下(xia)：1)與煙氣接觸部位(wei)全(quan)部采(cai)用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離(li)子(zi)和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使用(yong)(yong)壽命能(neng)(neng)夠達到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上(shang)(shang)，其幾乎全(quan)通(tong)透(tou)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降低了(le)徑(jing)流式濕(shi)式除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同體積下(xia)新(xin)(xin)型(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)(de)集塵(chen)面(mian)積，相當于(yu)普通陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)20倍(bei)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)系統采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)設計，在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)(de)(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后的(de)(de)(de)污(wu)水通過排水泵和排污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水。在工程運行中(zhong)，利用(yong)(yong)(yong)壓(ya)差監測，實(shi)現在線(xian)噴淋(lin)，無水循環系統，故耗水、耗電(dian)(dian)量小(xiao)。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。