百色濕式電除塵器

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(ru)新(xin)世紀，隨著(zhu)我(wo)國經(jing)濟的(de)高(gao)速(su)發(fa)展(zhan)，火電(dian)裝機容量仍在不斷增長。按中(zhong)電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行業(ye)節能環保信(xin)息(xi)》推算，2015年(nian)(nian)，我(wo)國新(xin)增火電(dian)裝機容量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力(li)規(gui)劃(hua)設(she)計總院(yuan)預測，到2020年(nian)(nian)，火電裝機容量將達到12.2億kW，新增裝機容量約為3億kW。火電廠的(de)快速發展導致了大(da)氣(qi)環境的(de)污染(ran)并(bing)引(yin)發了公共環境及健康危機，

雖然采取一系(xi)列政策(ce)，大力(li)推動煤炭清潔利用與發展清(qing)潔能(neng)源，但由于我國燃煤發電(dian)(dian)的基數(shu)較(jiao)大(da)，火電(dian)(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣(qi)污染物的主(zhu)要排放源之一，而降低排放強度的主(zhu)要措施就是(shi)制定(ding)和(he)實(shi)施更加(jia)嚴格(ge)的排放標準(zhun)。

同時(shi)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠污染物控(kong)(kong)制(zhi)的精(jing)處理技術(shu)設備，其處理對(dui)象為(wei)含大(da)量游離(li)水(shui)的飽和濕(shi)(shi)煙(yan)氣(qi)，主(zhu)要去除粉塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體(ti)，并(bing)可有效控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介紹(shao)4種濕(shi)(shi)式電除塵(chen)器技術(shu)，并(bing)從性能、可靠性及除塵(chen)效果等方面進行比較。

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(zai)(zai)目前的(de)濕(shi)除(chu)(chu)技術(shu)中(zhong)(zhong)，主要(yao)差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材(cai)(cai)質的(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根據(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)(cai)質的(de)不(bu)同，主要(yao)分為不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器;根據(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即水(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不(bu)同，分為水(shui)膜(mo)自(zi)(zi)清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前者(zhe)為間斷(duan)噴淋，靠煙氣中(zhong)(zhong)的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面自(zi)(zi)凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通(tong)過噴淋水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面形成水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)性能對(dui)比3.1、金屬(shu)電極濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)20世(shi)紀90年代，為(wei)應對(dui)地方(fang)環保法(fa)規(gui)提(ti)出的(de)對(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的(de)要求，日本三菱公(gong)司(si)研發(fa)并建成濕(shi)(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電廠(chang)的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提(ti)(ti)出控制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通過(guo)引進技(ji)術(shu)并(bing)優(you)化設計，已(yi)掌握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平(ping)方向進出，煙氣(qi)(qi)流(liu)速較(jiao)低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效(xiao)控制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵，提(ti)(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于氣(qi)(qi)流(liu)方向布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸掛梁固定于殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于陰(yin)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系(xi)統(tong)出現故障時，可(ke)以在(zai)(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器(qi)存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)設計、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求，更換時難(nan)度(du)較大(da)(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出(chu)現失效，造成極(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重，甚至喪失除塵效率(lv)。3)清灰方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)(yong)在線單線連續噴(pen)淋(lin)(lin)工藝(yi)，需要(yao)設置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循環使(shi)用(yong)(yong)，這(zhe)種清灰方(fang)式(shi)對于(yu)(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)(de)消耗(hao)較大(da)(da)，對噴(pen)嘴性(xing)能要(yao)求更高。根據各企業發布(bu)的(de)(de)環境監測報告顯示，金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器粉(fen)塵去除率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組、大(da)(da)唐(tang)黃島電(dian)廠670MW機(ji)(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)(ji)組等都(dou)采(cai)用(yong)(yong)了金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵器。

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)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)除塵器的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)輕(qing)、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)。2)收塵極組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)利于保證(zheng)安(an)裝精度(du)(du)。3)除塵器運行(xing)時(shi)(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)液滴在沉淀極表面形成(cheng)液膜，由于玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水(shui)性(xing)，能有(you)效阻隔粉(fen)塵和(he)石膏(gao)對沉淀極壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力(li)自流(liu)至(zhi)下(xia)部(bu)集(ji)(ji)液槽。4)為防(fang)止少量(liang)煙塵的(de)(de)(de)(de)(de)沉積，在沉淀極管上(shang)部(bu)設置一(yi)層間斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕式電(dian)(dian)除塵器分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間斷(duan)沖洗時(shi)(shi)，控制系統自動停(ting)掉(diao)其中(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)場或(huo)將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)場。由于耗(hao)水(shui)量(liang)較小(xiao)，集(ji)(ji)液槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液可返回(hui)脫硫(liu)塔內(nei)循(xun)環(huan)(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙氣流(liu)速(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣流(liu)速(su)后，影響除塵性(xing)能。2)一(yi)般FRP不(bu)能在高(gao)(gao)溫下(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣溫度(du)(du)較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽(yang)極板壽命有(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年左右，與產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等原材料性(xing)能有(you)關。3)如果出現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)模塊更(geng)換，將(jiang)(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根據各企(qi)業(ye)發布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境監測(ce)報告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)除塵器粉(fen)塵去(qu)除率(粉(fen)塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式電(dian)(dian)除塵器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔(rou)性電極濕(shi)式電除塵技術(shu)的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研究(jiu)制(zhi)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，我國早由山(shan)東大學和國電環保院共(gong)同研發，開始了柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖(xian)維織物(wu)用于濕式除塵器(qi)的研究工作，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組(zu)中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏水纖(xian)維織物通過潤濕(shi)使其導電，可以(yi)形成水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔性織物材料作為收(shou)塵極布(bu)置(zhi)成方形孔(kong)道(dao)(立(li)式布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過。(1)柔性濕(shi)式電除(chu)塵器的技術特點(dian)如下(xia)：1)柔性陽(yang)有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐(fu)性(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖(xian)維本身(shen)的(de)(de)結構(gou)特性(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利用從煙氣中收集的(de)(de)酸液(ye)帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現(xian)自清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利于(yu)后期的(de)(de)維護(hu)和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣溫度(du)較高(gao)時，對陽(yang)極(ji)壽(shou)命有(you)(you)影(ying)(ying)響，嚴重(zhong)時可(ke)能燒蝕，使用壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)伸縮率較大，陽(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)(shui)后發生(sheng)的(de)(de)伸縮都(dou)會影(ying)(ying)響實(shi)際的(de)(de)極(ji)間距，進而(er)影(ying)(ying)響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行。3)煙氣流速較高(gao)，產生(sheng)氣流帶出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除率低(di)。性(xing)能結果表明：粉塵(chen)去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限公(gong)司300MW機組(zu)(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化有(you)(you)限公(gong)司一期600MW機組(zu)(zu)(zu)采用了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北京(jing)華能(neng)達(da)公(gong)司自(zi)主研(yan)發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。與上述濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)(jie)構(gou)不同，該結(jie)(jie)構(gou)布(bu)置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)場力與引(yin)風力的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)在同一水平線(xian)上，粉塵(chen)顆(ke)粒(li)在引(yin)風力與電(dian)(dian)場力的(de)(de)(de)(de)共同作用(yong)下(xia)，在新型陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)(ban)上完成(cheng)捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)、分(fen)布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱(re)風系(xi)統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等(deng)組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和硫化(hua)物的(de)(de)(de)(de)應力腐蝕)等(deng)特(te)性，使用(yong)壽命能(neng)夠(gou)達(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率達(da)到98%以上，其幾(ji)乎(hu)全(quan)通透的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大大降低(di)了(le)徑流(liu)式濕(shi)式除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力，并且和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)(ban)相比，相同體(ti)積下(xia)新型陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)(ban)具(ju)有的(de)(de)集(ji)塵面(mian)積，相當于普通(tong)(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下部(bu)(bu)設立獨立的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)室，由高壓噴(pen)(pen)嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)(bu)向(xiang)外沖(chong)洗(xi)(xi)網(wang)(wang)板，清(qing)洗(xi)(xi)網(wang)(wang)板后(hou)的(de)(de)污(wu)(wu)水通(tong)(tong)過排(pai)水泵和(he)排(pai)污(wu)(wu)管道送入(ru)脫(tuo)硫塔補水。在(zai)工程運行中，利(li)用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴(pen)(pen)淋，無水循環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全(quan)部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼，前期成本投入(ru)較高。