一、引言

對(duì)于煤氣排放的細(xì)粒物，三部委要求中、東、西部地區(qū)新建和東部現(xiàn)役煤氣發(fā)電廠煙塵排放濃度標(biāo)準(zhǔn)基本達(dá)到或接近煤氣輪機(jī)組排放限制值，建議安裝濕式靜電除塵裝置(WESP)等成熟的環(huán)境保護(hù)改造技術(shù)。在美國(guó)、日本、德國(guó)等世界發(fā)達(dá)國(guó)家，從1991年到1992年，濕式靜電技術(shù)在脫硫尾部煙氣處理方面開(kāi)始有工業(yè)應(yīng)用案例。在我國(guó)，從2014年下半年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)陸續(xù)建設(shè)濕式靜電除塵改造工程，發(fā)布的煙塵排放濃度也越來(lái)越低，從10mg/nm3到5mg/nm3，到3mg/nm3，甚至1mg/nm3，結(jié)合高效脫硫、脫硝技術(shù)，超凈排放近零排放的概念成為環(huán)境保護(hù)熱詞。WESP作為高效除塵的前沿精處理設(shè)備，在處理復(fù)雜潮氣PM2.5組分方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，得到業(yè)內(nèi)人士的普遍認(rèn)可，本文僅就WESP目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用情況進(jìn)行討論和分析。

二、WESP技術(shù)分類(lèi)

WESP除了處理復(fù)雜的潮濕煙氣PM2.5組成部分具有明顯的優(yōu)勢(shì)外，高比電阻粉塵、酸霧、汞、重金屬、二惡英等氣溶膠粒子也具有優(yōu)異的協(xié)同去除效果，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，深度凈化、聯(lián)合去除是該技術(shù)應(yīng)用于燃煤煙氣污染物末端去除的正確表現(xiàn)，不僅僅是通常理解的去除功能。隨著濕式靜電除塵設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用，所有者在選擇濕式除塵設(shè)備時(shí)，通常根據(jù)陽(yáng)極材質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)，即

1、柔性陽(yáng)極濕式除塵設(shè)備

該技術(shù)以柔性有機(jī)纖維為陽(yáng)極，利用纖維結(jié)構(gòu)的毛細(xì)現(xiàn)象，在運(yùn)行中自然形成全面均勻的水膜柔性有機(jī)纖維材料具有優(yōu)異的耐腐蝕性，在運(yùn)行過(guò)程中不需要額外使用堿液進(jìn)行保護(hù)沖洗，也不會(huì)產(chǎn)生二次廢水。柔性陽(yáng)極在極板上自然形成，保持均勻的水膜，發(fā)揮自清洗的水力清洗效果，無(wú)需大量清洗水。該技術(shù)由山東神華山大能源環(huán)境有限公司自主研發(fā)，專(zhuān)門(mén)針對(duì)燃煤濕煙氣的特點(diǎn)，具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是國(guó)內(nèi)電力行業(yè)最早大型化應(yīng)用(300MW機(jī)組以上)的濕式除塵設(shè)備技術(shù)，可根據(jù)需要采用立式或臥式布置方式，運(yùn)行費(fèi)用是國(guó)內(nèi)外同類(lèi)技術(shù)的40%~50%。

2、剛性極板濕式除塵設(shè)備

(1)不銹鋼陽(yáng)極濕式除塵設(shè)備：該技術(shù)采用316L不銹鋼作為陽(yáng)極材料，其技術(shù)來(lái)源為日本三菱、日立公司，國(guó)內(nèi)也有部分環(huán)保企業(yè)通過(guò)消化吸收以上技術(shù)推出了自己的不銹鋼陽(yáng)極WESP技術(shù)，該技術(shù)均采用臥式方式布置。316L不銹鋼在脫硫后的高腐蝕環(huán)境煙霧中長(zhǎng)期運(yùn)行存在顯著的腐蝕結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，采用金屬極板的濕式靜電吸塵器設(shè)計(jì)了堿液(NaOH溶液)保護(hù)系統(tǒng)，在一定程度上延長(zhǎng)了陽(yáng)極板的壽命，但由此產(chǎn)生了大量的堿性廢水

(2)玻璃鋼陽(yáng)極WESP

該技術(shù)采用導(dǎo)電玻璃鋼作為陽(yáng)極，具有良好的耐腐蝕性能，運(yùn)行中不需要堿液保護(hù)清洗。玻璃鋼陽(yáng)極濕式靜電曾廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)化工行業(yè)（除酸煙），不同于燃煤煙氣，化工行業(yè)使用的濕式靜電除塵器煙氣處理流速一般在1m/s左右（一般處理燃煤煙氣為2~3m/s），而且廢氣成分相對(duì)簡(jiǎn)單，基本上是SO3酸煙、H2S等（燃煤煙氣中含有灰塵、鹽類(lèi)等多組分雜質(zhì)），因此該技術(shù)在燃煤煙氣處理中的應(yīng)用還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

三、WESP技術(shù)技術(shù)和設(shè)備選型分析

清灰方式合理，陽(yáng)極表面持續(xù)清潔是濕式除塵設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

因此，選擇不同的技術(shù)技術(shù)，重點(diǎn)考慮陽(yáng)極清灰方式和效果以及清灰方式產(chǎn)生的問(wèn)題。WESP設(shè)備根據(jù)灰水膜的形成類(lèi)型，主要由灰水型(通過(guò)靜電收集液體形成均勻的水膜，完成電極清洗，以濕煙環(huán)境為前提，代表技術(shù)柔性陽(yáng)極)噴霧清洗型(霧化噴嘴產(chǎn)生氣水混合物，在電極表面形成均勻的水膜，代表技術(shù)剛性陽(yáng)極)。

陽(yáng)極材料的異同，其形成水膜的機(jī)理差異變大。對(duì)于柔性陽(yáng)極，其陽(yáng)極材料采用耐酸堿腐蝕性?xún)?yōu)良的有機(jī)纖維，材料制作結(jié)構(gòu)特性引入毛細(xì)作用，在超低水消耗量(即使接近捕集脫硫攜帶的液滴量)表面形成均勻的水膜，正常運(yùn)行的水消耗量基本為零的剛性陽(yáng)極需要重點(diǎn)提高極板表面的加工偏差和表面張力，水膜的形成過(guò)程有利于液膜的鋪設(shè)，否則極板表面形成溝流、枝現(xiàn)象，極板結(jié)垢的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)因此，有必要盡減少清洗水的消耗量，減少設(shè)備出口液滴濃度超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，減少煙羽脫尾視覺(jué)污染。

濕式吸塵器作為國(guó)內(nèi)近年來(lái)普及的大型煙塵精處理設(shè)備，長(zhǎng)期運(yùn)行安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)各電廠單獨(dú)計(jì)算煙塵控制排放精度和噸位除塵成本影響較大。

WESP技術(shù)大型化應(yīng)用于燃煤電廠煙氣深度凈化開(kāi)始于2012年，國(guó)電益陽(yáng)發(fā)電廠300MW機(jī)組采用柔性陽(yáng)極WESP技術(shù)，成功的在降低煙塵排放濃度(設(shè)計(jì)煙塵排放濃度小于20mg/Nm3)的同時(shí)，根本性的解決了該廠嚴(yán)重的“石膏雨”問(wèn)題。

隨后該技術(shù)，在九江、滎陽(yáng)、民權(quán)等國(guó)內(nèi)多臺(tái)機(jī)組推廣應(yīng)用。上述項(xiàng)目陸續(xù)投入業(yè)界關(guān)注后，國(guó)內(nèi)許多環(huán)保企業(yè)開(kāi)始引進(jìn)或開(kāi)發(fā)WESP技術(shù)，作為企業(yè)的主要環(huán)保產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)推廣。從2013年到2021年短短兩年間，國(guó)內(nèi)數(shù)十家電力、冶金企業(yè)建設(shè)投入濕式靜電除塵裝置，無(wú)論選擇哪種技術(shù)技術(shù)，運(yùn)行設(shè)備暴露的問(wèn)題、長(zhǎng)期運(yùn)行安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性都需要重點(diǎn)關(guān)注。

超低排放指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要設(shè)備具備實(shí)現(xiàn)細(xì)粒高效捕捉的技術(shù)參數(shù)。

1、明確重要的設(shè)計(jì)參數(shù)尤為重要。對(duì)靜電除塵技術(shù)而言，比集塵面積、運(yùn)行電壓、二次電流、煙氣流速、極板長(zhǎng)度等關(guān)鍵數(shù)值是對(duì)靜電除塵器性能進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)的科學(xué)參數(shù)，根據(jù)研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)和大量工程應(yīng)用證明，WESP要達(dá)到80%以上的運(yùn)行效率，其比集塵面積、電流密度須分別在22 m2/m3/s(按照設(shè)備主結(jié)構(gòu)估算，同等設(shè)備體積下不銹鋼陽(yáng)極比集塵面積是玻璃鋼陽(yáng)極和柔性陽(yáng)極的60%左右)、0.35mA/m以上，關(guān)鍵是煙氣流速需在2.5m/s以下，否則因細(xì)顆粒物慣性力和捕獲液滴被煙氣自身攜帶因素，其實(shí)際運(yùn)行效果肯定會(huì)大打折扣，這需要應(yīng)用單位應(yīng)在招標(biāo)采購(gòu)階段對(duì)此類(lèi)關(guān)鍵參數(shù)給與嚴(yán)格界定。隨著WESP市場(chǎng)的持續(xù)升溫，加之沒(méi)有明確的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有統(tǒng)一的準(zhǔn)入門(mén)檻，各環(huán)保廠家在環(huán)保工程競(jìng)標(biāo)方面基本處于無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，出現(xiàn)超低技術(shù)參數(shù)配置下但宣傳達(dá)到3mg/Nm3、1mg/Nm3類(lèi)似違背技術(shù)原理的結(jié)果�；蛘邽榱诉_(dá)到招標(biāo)文件的限制指標(biāo)，環(huán)境保護(hù)制造商違反了技術(shù)安全可靠運(yùn)行的盲目削減技術(shù)參數(shù)。

2、控制氣流均布(流場(chǎng)模擬)是基礎(chǔ)條件。WESP技術(shù)要求實(shí)現(xiàn)5mg/Nm3以下的煙塵排放指標(biāo)，其捕獲目標(biāo)為1微米以下的超細(xì)粒子狀物質(zhì)，即使局部氣流分布不均勻或干擾也有可能導(dǎo)致捕獲粒子的逃脫，引起排放增加，因此WESP設(shè)計(jì)前必須嚴(yán)格進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值模擬

3、合理選擇設(shè)備防腐技術(shù)。WESP裝置的運(yùn)行環(huán)境非常差，對(duì)設(shè)備本身的耐腐蝕性能提出了很高的要求，必須綜合考慮成本和可靠性?xún)煞矫娴男枨蟆?/p>

目前比較普遍的設(shè)計(jì)原則是殼體和結(jié)構(gòu)支撐部件采用碳鋼+鱗片防腐，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量(鱗片防腐質(zhì)量問(wèn)題目前多發(fā)生)陰、陽(yáng)極部件、導(dǎo)流裝置采用有機(jī)纖維、玻璃鋼、PP、雙相鋼、鈦等耐腐蝕材料。4.確保設(shè)備的制作和安裝精度。WESP內(nèi)部件均是采用模塊化設(shè)計(jì)，陰、陽(yáng)極數(shù)量巨大，極間距的均勻、準(zhǔn)確直接影響其集塵性能。

在陰、陽(yáng)極構(gòu)件加工階段就要明確各項(xiàng)誤差標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格檢驗(yàn)，并在運(yùn)輸、吊裝、安裝過(guò)程中妥善保護(hù)直至精準(zhǔn)定位。加工、安裝質(zhì)量偏差是WESP裝置不能正常運(yùn)行的常見(jiàn)原因之一。

四、結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)采用的煙塵濃度測(cè)試規(guī)范1991標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)該規(guī)范采用的測(cè)試分析方法和現(xiàn)有測(cè)試設(shè)備不能完全滿足煙塵超凈排放的技術(shù)要求，極小的操作偏差和現(xiàn)場(chǎng)干擾可能導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果霸權(quán)差異。最近，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部組織了有關(guān)部門(mén)、專(zhuān)家制定了對(duì)超凈排放指標(biāo)的新測(cè)試規(guī)范，相信不久就會(huì)發(fā)表指導(dǎo)性文件，當(dāng)時(shí)為判定煙塵超凈排放提供更準(zhǔn)確的第三方測(cè)試結(jié)果，監(jiān)督促進(jìn)市場(chǎng)良性發(fā)展。

以上就是關(guān)于濕式靜電除塵技術(shù)工藝設(shè)備選型分的介紹，更多內(nèi)容請(qǐng)登錄建筑網(wǎng)進(jìn)行查詢(xún)。