阿里濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨(sui)著我國經濟的(de)高速發(fa)展(zhan)，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行業節(jie)能環保信息(xi)》推算(suan)，2015年(nian)(nian)，我國新(xin)增火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設計總院預測(ce)，到2020年(nian)(nian)，火(huo)(huo)電裝機(ji)容(rong)量將達到(dao)12.2億(yi)(yi)kW，新(xin)增(zeng)裝機(ji)容(rong)量約為(wei)3億(yi)(yi)kW。火(huo)(huo)電廠(chang)的快速發展導致了(le)大氣環(huan)(huan)境的污(wu)染并引發了(le)公共環(huan)(huan)境及(ji)健康危機(ji)，

雖然采取一系(xi)列政策，大力推(tui)動(dong)煤炭(tan)清潔(jie)利用與發展清潔能源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電(dian)的(de)(de)基數較大，火電(dian)廠(chang)仍將是大氣(qi)污染(ran)物的(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)放強(qiang)度(du)的(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)措(cuo)施就是制(zhi)定和實施更加嚴格的(de)(de)排(pai)放標準(zhun)。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污染(ran)物控制(zhi)的(de)(de)(de)精處理(li)技術設備，其處理(li)對(dui)象為含大量游離水的(de)(de)(de)飽和濕(shi)煙(yan)氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)(you)害氣體，并可有(you)(you)效控制(zhi)PM2.5的(de)(de)(de)排放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除(chu)(chu)塵(chen)效果等(deng)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(shi)(shi)(shi)除(chu)技(ji)術中，主(zhu)要差別在于陽極(ji)(ji)板材質的選取及清灰(hui)技(ji)術。根(gen)據陽極(ji)(ji)材質的不同(tong)，主(zhu)要分為不銹鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性(xing)電極(ji)(ji)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據清灰(hui)技(ji)術(即水(shui)膜(mo)的形(xing)成原理)不同(tong)，分為水(shui)膜(mo)自(zi)清灰(hui)技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清灰(hui)技(ji)術，前者為間斷噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中的水(shui)汽在陽極(ji)(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在線清灰(hui)，后者為通過(guo)噴淋(lin)水(shui)在陽極(ji)(ji)表面(mian)形(xing)成水(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器性能對(dui)比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器20世紀(ji)90年代，為(wei)應(ying)對(dui)地方環(huan)保法規提(ti)出的(de)對(dui)煙塵排放控制(zhi)的(de)要(yao)求，日(ri)本三菱公(gong)司研發(fa)并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器，用于燃(ran)煤電(dian)(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控制(zhi)要求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)廠(chang)安(an)裝濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我(wo)國通過(guo)引進技(ji)術并優化(hua)設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技(ji)術特點(dian)如下：1)大多采(cai)用臥(wo)式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均(jun)平行于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向布置(zhi)，金屬極(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通過(guo)懸掛(gua)梁固定于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框架(jia)式(shi)結構(gou)，通過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)殼體中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以在(zai)較高的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬電極(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)存(cun)在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般(ban)高(gao)度在8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形成均勻的水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)對(dui)(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)的設(she)計、制(zhi)造、安裝及(ji)維護(hu)(hu)有嚴格(ge)的要(yao)(yao)(yao)求，更(geng)換時難(nan)度較(jiao)大(da)(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)(yao)通(tong)過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除塵(chen)效(xiao)率。3)清灰方式采(cai)用(yong)(yong)在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續(xu)噴(pen)淋(lin)工(gong)藝，需要(yao)(yao)(yao)設(she)置專門的水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液中和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這種(zhong)清灰方式對(dui)(dui)于(yu)(yu)水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的消耗(hao)較(jiao)大(da)(da)，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)(yao)求更(geng)高(gao)。根據各企業發布的環(huan)境(jing)監測報告顯示，金屬電極(ji)(ji)濕(shi)式電除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐黃島電廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電廠(chang)350MW機組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了(le)金屬極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電除塵(chen)器。

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)玻璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼具(ju)有(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕、比強度高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等(deng)特(te)(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)(ji)組(zu)件采用工廠成型，實(shi)現整體模塊化，有(you)(you)利于保證安裝精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)(de)液(ye)滴在沉淀極(ji)(ji)(ji)表(biao)面形成液(ye)膜(mo)，由于玻璃(li)(li)(li)鋼具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)(de)疏水(shui)性，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉淀極(ji)(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)(zhong)力自(zi)流至下部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉積，在沉淀極(ji)(ji)(ji)管上(shang)部(bu)設置一層(ceng)間斷噴淋(lin)裝置，將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)場，當需要進行間斷沖洗時(shi)(shi)，控(kong)制系統自(zi)動停掉其中一個(ge)電(dian)場或將電(dian)場降壓運行，沖洗結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)場。由于耗水(shui)量(liang)(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使用。(2)導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)煙氣流速(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率高(gao)(gao)，提(ti)高(gao)(gao)煙氣流速(su)后(hou)，影響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般(ban)FRP不(bu)能(neng)在高(gao)(gao)溫下長期使用，煙氣溫度較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用壽命(ming)在10～15年左右，與(yu)產品的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)及制作產品所用的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼損壞，需要整個(ge)模塊更換，將大大增(zeng)加維護費用和難度。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環境(jing)監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上(shang)海(hai)石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)組(zu)等(deng)都采用了導(dao)電(dian)玻璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵(chen)器20世紀90年代(dai)末，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大(da)學提出了柔(rou)性電極濕式(shi)電除(chu)塵技(ji)術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥(hai)俄州立大學共同研究制作(zuo)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)山東大學(xue)和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物(wu)用于濕式除塵器的研(yan)究工作(zuo)，并于2012年(nian)在益陽(yang)300MW燃(ran)煤機組(zu)中完成工業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關(guan)資(zi)料(liao)顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物通過潤濕使其導電，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力(li)自流(liu)(liu)向下與煙氣分(fen)離，柔性(xing)織(zhi)物材料(liao)作(zuo)為收塵極布(bu)置成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(dao)(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)(dao)流(liu)(liu)過。(1)柔性(xing)濕式電除塵器的(de)技術特點(dian)如下：1)柔性(xing)陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)結構(gou)特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利于表面形成均勻水膜，利用從(cong)煙(yan)氣(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實現(xian)自清灰(hui)，沖洗水量(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)利于后(hou)期的(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高時，對(dui)陽極(ji)(ji)壽(shou)命有(you)影響，嚴重時可能燒蝕，使(shi)用壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽極(ji)(ji)布(bu)的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水后(hou)發生(sheng)的(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響實際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進(jin)而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)流速(su)較高，產(chan)生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結果(guo)表明：粉塵去除(chu)(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限(xian)公司一期600MW機(ji)組(zu)采用了(le)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)(shi)北京華能(neng)達公司自(zi)主研發(fa)的(de)(de)具有(you)自(zi)主知識產(chan)權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與上述濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)結構不同，該(gai)結構布置是(shi)(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)場力與引風力的(de)(de)方(fang)向在(zai)(zai)同一水(shui)平線上，粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引風力與電(dian)(dian)場力的(de)(de)共(gong)同作用下(xia)(xia)，在(zai)(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成捕集。裝置主要由殼體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術(shu)特(te)點如(ru)下(xia)(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹鋼材質，具有(you)強度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力腐蝕)等特(te)性，使用壽命能(neng)夠達到30年(nian)。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)(tong)(tong)孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全通(tong)(tong)(tong)透的(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)(shi)式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力，并且和普(pu)通(tong)(tong)(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同體(ti)積(ji)下(xia)(xia)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有(you)的集塵面積，相(xiang)當于普通陽極(ji)(ji)板(ban)的20倍。3)陽極(ji)(ji)系統(tong)(tong)采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下(xia)部設(she)立獨立的清(qing)洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴(zui)在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部向外沖洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后(hou)的污(wu)水(shui)(shui)(shui)通過(guo)排水(shui)(shui)(shui)泵和排污(wu)管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)(shui)(shui)。在(zai)(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓差監(jian)測(ce)，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)(shui)循(xun)環(huan)系統(tong)(tong)，故(gu)耗水(shui)(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器(qi)存在(zai)(zai)的問(wen)題如下(xia)：1)由(you)于接觸煙(yan)氣的部件全部采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼，前期成本投入較(jiao)高。