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安陽濕式電除塵器

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安陽濕式電除塵器

詳細介紹

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(wo)國(guo)經濟的高速發(fa)展,火電裝(zhuang)(zhuang)機容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電聯(lian)《電力行業節(jie)能環保信(xin)息》推算,2015年(nian),我(wo)國(guo)新增(zeng)火電裝(zhuang)(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電力規劃設(she)計總院預測(ce),到2020年(nian),火電裝(zhuang)機容量將達到12.2億(yi)kW,新增裝(zhuang)機容量約為3億(yi)kW。火電廠的(de)快速發(fa)展導(dao)致了(le)大氣(qi)環境(jing)的(de)污染并引(yin)發(fa)了(le)公共環境(jing)及健康(kang)危機,

雖然采取(qu)一(yi)系列政策,大力推動煤炭清(qing)潔(jie)利用與發展清潔能源(yuan),但由于我國燃煤發電(dian)(dian)的基數較大,火電(dian)(dian)廠仍(reng)將(jiang)是大氣污染物(wu)的主(zhu)要(yao)排(pai)(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之(zhi)一,而(er)降低排(pai)(pai)(pai)放(fang)強度的主(zhu)要(yao)措施就是制定和實施更加嚴(yan)格的排(pai)(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)(shi)式電除塵器作為燃煤電廠污染物控(kong)制(zhi)的(de)精處理技(ji)術設備(bei),其處理對象為含大(da)量游離水的(de)飽(bao)和濕(shi)(shi)煙氣,主要去(qu)除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣體(ti),并(bing)可有效(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放,本文(wen)介紹4種濕(shi)(shi)式電除塵器技(ji)術,并(bing)從性能、可靠性及除塵效(xiao)果等方面進行比較。

濕式電除塵器

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(zai)目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong),主要(yao)差別在(zai)于陽極(ji)(ji)板材(cai)質的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽極(ji)(ji)材(cai)質的(de)不(bu)(bu)同,主要(yao)分為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成原理)不(bu)(bu)同,分為水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu),前者(zhe)為間斷噴淋(lin)(lin),靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表面自凝(ning)結實現在(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰(hui)(hui),后者(zhe)為通過噴淋(lin)(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表面形成水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器性能(neng)對(dui)(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器20世紀90年代,為應(ying)對(dui)(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)對(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的(de)要求,日本三菱公司研發(fa)并建(jian)成濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器,用于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年(nian),專(zhuan)門針對PM2.5提出控(kong)制(zhi)要(yao)求,在燃煤電廠安(an)裝濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過引(yin)進技(ji)(ji)術(shu)并優化設(she)計,已掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)的技(ji)(ji)術(shu)特點如下:1)大(da)多采用(yong)(yong)臥(wo)式(shi)布(bu)置,氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)沿(yan)水平方(fang)向進出,煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左(zuo)右),能有效控(kong)制(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵(chen),提高(gao)(gao)(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布(bu)置,金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)(yong)懸掛方(fang)式(shi),極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過懸掛梁固(gu)定于(yu)殼體中(zhong),電暈電極(ji)(ji)采用(yong)(yong)框架式(shi)結構,通(tong)過吊桿(gan)吊掛在殼體中(zhong)。這(zhe)種安(an)裝方(fang)式(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形,極(ji)(ji)間距有保證(zheng),故電場穩定性好,運行(xing)電壓(ya)高(gao)(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)(gao)溫,脫硫系統出現故障時(shi),可以在較高(gao)(gao)(gao)的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在的問(wen)題如(ru)下:

1)陽(yang)極板(ban)一般(ban)高(gao)度在8~10m左右,要(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)(dui)陽(yang)極板(ban)的(de)設計(ji)、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求,更換(huan)時難度較大(da)。2)極板(ban)材質多采(cai)用316L,需要(yao)通(tong)過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防(fang)腐蝕,一旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效,造成極板(ban)腐蝕嚴重,甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用在線單線連續噴淋(lin)(lin)工藝(yi),需要(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系統,噴淋(lin)(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使用,這(zhe)種清灰方式(shi)對(dui)(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大(da),對(dui)(dui)噴嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據(ju)各企業(ye)發(fa)布的(de)環(huan)境監(jian)測報告顯(xian)示(shi),金(jin)屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏):≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv):≥70%;霧滴含量:低(di)于20mg/m3。目前(qian),浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組、大(da)唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機組、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組等(deng)都采(cai)用了金(jin)屬極板(ban)濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如(ru)下(xia)(xia):1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量輕(qing)、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組件采用(yong)(yong)(yong)工廠成型,實現(xian)整體模塊(kuai)化(hua),有(you)(you)利于保(bao)證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行時(shi),收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀極表面形(xing)成液(ye)(ye)膜,由于玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing),能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極壁的(de)(de)粘(zhan)接,靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止(zhi)少(shao)量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積,在(zai)沉(chen)淀極管上部設置一層(ceng)間(jian)斷噴(pen)淋(lin)裝置,將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang),當需(xu)要進行間(jian)斷沖洗(xi)時(shi),控制(zhi)系統自動停(ting)掉(diao)其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行,沖洗(xi)結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量較小,集(ji)液(ye)(ye)槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返回脫硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)(xia):1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi),PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao),提高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后,影(ying)響(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong),煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)較高(gao)時(shi)對陽極板壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang),嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10~15年左右,與產品(pin)的(de)(de)質量及制(zhi)作產品(pin)所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如(ru)果(guo)出現(xian)部分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞,需(xu)要整個模塊(kuai)更換,將大(da)大(da)增加維護(hu)費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根(gen)據(ju)各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)環境監測報告顯示,導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏):≥70%;SO3去除(chu)率:≥70%;霧滴(di)含量:低于25mg/m3。目前,黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組等都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀90年(nian)代末,俄亥俄州立大學提(ti)出了柔(rou)性(xing)電極(ji)濕式電除塵技術的概念,2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州(zhou)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,我國早由山東大學和(he)國電環保院共同研發,開始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于(yu)濕(shi)式除塵器的研究工作(zuo),并(bing)于(yu)2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組(zu)中(zhong)完成工業化應用。官網:goyd.cn通過(guo)(guo)(guo)相關資料顯示,耐腐(fu)蝕性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織(zhi)物通過(guo)(guo)(guo)潤濕使其導電,可以形成水膜,并靠重(zhong)力(li)自流(liu)向下與(yu)煙(yan)氣(qi)分離,柔性(xing)織(zhi)物材料作為收塵極(ji)布置成方(fang)形孔道(立式布置),煙(yan)氣(qi)沿(yan)孔道流(liu)過(guo)(guo)(guo)。(1)柔性(xing)濕式電除塵器的(de)技術特點如下:1)柔性(xing)陽(yang)有(you)重量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能(neng)好的特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)(wei)本(ben)身的結(jie)構特性(xing)(xing),有(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成均勻(yun)水(shui)(shui)膜,利(li)用從煙氣(qi)中收集的酸液帶出灰,實現自(zi)清灰,沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可(ke)組裝拆卸,有(you)利(li)于(yu)后(hou)期的維(wei)(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的問(wen)題如(ru)下:1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫,煙氣(qi)溫度(du)較高時,對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影(ying)響,嚴重時可(ke)能(neng)燒蝕(shi),使用壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織物的伸(shen)縮率較大,陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的張(zhang)緊程度(du)和(he)浸水(shui)(shui)后(hou)發生的伸(shen)縮都會(hui)影(ying)響實際的極(ji)間(jian)距,進(jin)而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)(dian)場的穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的正常運行(xing)。3)煙氣(qi)流(liu)速較高,產生氣(qi)流(liu)帶出,PM2.5細微(wei)顆(ke)粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表(biao)明:粉塵去除(chu)(chu)率(含(han)石膏):≥70%;SO3去除(chu)(chu)率:≥70%;霧滴含(han)量:低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前,國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組,國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機(ji)組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器徑(jing)流(liu)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器是北(bei)京華能(neng)達公司自主(zhu)研發的具有自主(zhu)知識(shi)產權的除(chu)(chu)塵技術(shu)。與上(shang)(shang)述濕式(shi)靜電除(chu)(chu)塵器結構不(bu)同(tong),該結構布(bu)置是將收塵陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方向,使電場力(li)與引風力(li)的方向在同(tong)一水(shui)平線上(shang)(shang),粉(fen)塵顆粒在引風力(li)與電場力(li)的共同(tong)作用下(xia),在新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由(you)殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴淋系統、熱風系統和(he)供電電源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器的技術(shu)特(te)點如下(xia):1)與煙氣接(jie)觸部(bu)位(wei)全部(bu)采用2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼材質,具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對(dui)氯(lv)離(li)子和(he)硫(liu)化物的應(ying)力(li)腐蝕)等特(te)性,使用壽命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的通(tong)(tong)孔(kong)率達到98%以上(shang)(shang),其(qi)幾乎全通(tong)(tong)透的結構大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵器的運(yun)行阻力(li),并且和(he)普通(tong)(tong)的陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相(xiang)(xiang)比,相(xiang)(xiang)同(tong)體積下(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具有的(de)集塵面積,相當于普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用旋轉電(dian)(dian)極(ji)設(she)計,在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨立的(de)清洗室,由(you)高(gao)壓噴嘴在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網板,清洗網板后的(de)污(wu)(wu)水通過排(pai)水泵和(he)排(pai)污(wu)(wu)管道(dao)送入(ru)脫硫塔補水。在(zai)工程運行中(zhong),利(li)用壓差監測,實現在(zai)線(xian)噴淋,無水循環(huan)系統,故(gu)耗水、耗電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)問(wen)題如下(xia):1)由(you)于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹鋼,前期成(cheng)本(ben)投入(ru)較高(gao)。

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