資陽濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我國經(jing)濟的高速發展，火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)。按中電(dian)(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)(dian)力(li)行(xing)業節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力(li)規劃設計總院預測(ce)，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機容量將達(da)到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機容量約為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致了(le)大氣環(huan)境的污染并引發(fa)了(le)公共環(huan)境及(ji)健康危機，

雖然(ran)采取(qu)一系列政策(ce)，大力(li)推(tui)動(dong)煤炭清潔利用與發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較大，火(huo)電廠仍將是大氣污染物(wu)的(de)主要排放源之一(yi)，而降低排放強度的(de)主要措施就是制定和實施更加嚴(yan)格的(de)排放標準。

同時濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器作為(wei)(wei)燃煤電(dian)廠污染(ran)物控(kong)制的精處理技術(shu)設備，其處理對象(xiang)為(wei)(wei)含大量游離(li)水的飽和濕煙氣，主(zhu)要去除(chu)粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體，并(bing)可(ke)有效(xiao)控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器技術(shu)，并(bing)從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵效(xiao)果等方面進(jin)行比(bi)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)濕除技術中(zhong)，主要(yao)差別在于陽極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)技術。根據陽極(ji)材質的(de)不同，主要(yao)分為(wei)不銹鋼濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)、柔(rou)性(xing)電極(ji)濕式電除塵(chen)(chen)器(qi);根據清(qing)灰(hui)技術(即(ji)水膜(mo)的(de)形成原理)不同，分為(wei)水膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)技術和水膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技術，前者(zhe)為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水汽在陽極(ji)表面(mian)自(zi)凝(ning)結實現在線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴淋(lin)水在陽極(ji)表面(mian)形成水膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金(jin)屬(shu)電極濕式(shi)電除塵(chen)器20世(shi)紀(ji)90年(nian)代，為應對(dui)地方環保法規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制(zhi)的(de)要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)電除塵(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(zai)燃煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器。目(mu)前我國通(tong)過引(yin)進(jin)技術并優化設計，已掌握其核心(xin)技術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器的技術特點如下(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)沿水平(ping)方向進(jin)出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you))，能有效(xiao)控制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠脫除效(xiao)率(lv)。2)陰陽極均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)方向布(bu)置(zhi)，金屬(shu)極板采用(yong)懸掛方式(shi)，極板通(tong)過懸掛梁固定(ding)于(yu)殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極采用(yong)框架(jia)式(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種安裝方式(shi)由(you)于(yu)陰陽極不易變(bian)形，極間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性(xing)好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系(xi)統出(chu)現故障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均(jun)勻(yun)的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護(hu)有(you)嚴格的(de)要(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦(dan)水(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至(zhi)喪失除(chu)塵效率(lv)。3)清灰方式(shi)(shi)采(cai)(cai)用在線單線連續噴淋工藝，需要(yao)設置(zhi)專門的(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和(he)后循環(huan)使用，這種(zhong)清灰方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示，金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等(deng)都采(cai)(cai)用了金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(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)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有重量輕、比強度(du)(du)(du)高、耐腐蝕(shi)等(deng)(deng)特性(xing)(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)工廠成型，實現整體模(mo)塊化，有利于保證安裝(zhuang)(zhuang)精度(du)(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)(ji)表(biao)面形成液(ye)(ye)膜(mo)，由(you)于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)(ju)有很強的(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)(xing)(xing)，能(neng)(neng)有效阻(zu)隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏(gao)對(dui)沉淀(dian)極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)(ji)管上部設置(zhi)一層間斷(duan)(duan)噴淋(lin)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷(duan)(duan)沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系統(tong)自(zi)動停(ting)掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖(chong)洗結束后(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水(shui)量較小，集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)(ye)可返(fan)回(hui)脫硫塔(ta)內(nei)循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)(yan)氣流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)(du)(du)較高時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有影響(xiang)，嚴(yan)重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)質量及制作產品(pin)所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)(deng)原材(cai)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)有關(guan)。3)如(ru)果出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要整個模(mo)塊更(geng)換，將大大增加維護費用(yong)和(he)難度(du)(du)(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)、上海(hai)石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機(ji)組(zu)等(deng)(deng)都采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)技(ji)術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州(zhou)立大學(xue)共同(tong)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(you)山東(dong)大學和(he)國電環保院共同研發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物(wu)用(yong)于濕式除(chu)塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組(zu)中完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)(tong)過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性優良的柔(rou)(rou)性絕緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)織物(wu)通(tong)(tong)過潤濕使其(qi)導電，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠重力自流向下與(yu)煙氣分離，柔(rou)(rou)性織物(wu)材(cai)料作(zuo)為收(shou)塵(chen)(chen)極布置(zhi)成方形(xing)孔道(立式(shi)布置(zhi))，煙氣沿孔道流過。(1)柔(rou)(rou)性濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)的技術特(te)點如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性陽有(you)重量(liang)輕、防腐性能好的(de)(de)特點。2)柔性絕緣(yuan)疏水纖維(wei)(wei)本(ben)身的(de)(de)結(jie)構特性，有(you)利于表(biao)面(mian)形成(cheng)均勻水膜(mo)，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽(yang)極部(bu)件可組(zu)裝拆卸，有(you)利于后(hou)期的(de)(de)維(wei)(wei)護和(he)更換。(2)柔性濕式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)問題如下：1)柔性陽(yang)極不耐高溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較高時(shi)，對(dui)陽(yang)極壽(shou)命(ming)有(you)影響，嚴重時(shi)可能燒蝕，使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔性纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮(suo)率較大(da)，陽(yang)極布(bu)的(de)(de)張緊程度和(he)浸水后(hou)發生(sheng)的(de)(de)伸(shen)縮(suo)都(dou)會影響實際的(de)(de)極間距，進而影響到(dao)電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除率低。性能結(jie)果表(biao)明：粉(fen)塵去除率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機組(zu)采用(yong)了柔性電(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北(bei)京華能達(da)公司自(zi)主研發的(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上述濕式靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)(tong)，該結(jie)構(gou)布(bu)置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)垂直于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)，使電(dian)場力(li)(li)(li)與(yu)引(yin)風(feng)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)(xiang)在(zai)同(tong)(tong)一水平(ping)線(xian)上，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)場力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)共同(tong)(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)上完成捕集(ji)。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點如下：1)與(yu)煙氣接觸(chu)部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其(qi)對氯離子和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕)等特(te)性，使用(yong)(yong)壽命能夠達(da)到30年。2)新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔率達(da)到98%以上，其(qi)幾乎全(quan)通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了(le)徑(jing)流(liu)(liu)式濕式除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并(bing)且和普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體積(ji)下新(xin)(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)具(ju)有的(de)集(ji)塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用(yong)旋轉電極(ji)設計，在(zai)旋轉電極(ji)下部設立獨立的(de)清(qing)洗(xi)室，由(you)(you)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)噴嘴在(zai)旋轉電極(ji)內部向外沖洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)(wang)板(ban)(ban)后的(de)污(wu)水(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)泵和(he)排(pai)污(wu)管(guan)道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)工(gong)程運行中，利(li)用(yong)壓(ya)(ya)差(cha)監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器存在(zai)的(de)問(wen)題如(ru)下：1)由(you)(you)于接觸(chu)煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼，前(qian)期成本投(tou)入(ru)較高(gao)(gao)。