畢節濕式電除塵器

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)新世紀，隨(sui)著(zhu)我(wo)國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍(reng)在不(bu)斷增長(chang)。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節能(neng)環保(bao)信息(xi)》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃設計(ji)總院預測，到2020年，火(huo)(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)將達到(dao)12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約(yue)為(wei)3億(yi)kW。火(huo)(huo)電(dian)廠的快速發展導致了大(da)氣環境(jing)的污染并引發了公共環境(jing)及(ji)健康危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與(yu)發(fa)展清潔能源(yuan)，但由于(yu)我(wo)國燃煤發(fa)電的(de)基數(shu)較大，火電廠(chang)仍將是(shi)大氣污染物的(de)主要排(pai)放源(yuan)之(zhi)一，而降低排(pai)放強度(du)的(de)主要措施就是(shi)制定和實施更加嚴格(ge)的(de)排(pai)放標準。

同(tong)時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控制的精處理(li)技術設備，其處理(li)對(dui)象(xiang)為(wei)含大量游離水(shui)的飽和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)(you)害氣體，并(bing)可(ke)有(you)(you)效控制PM2.5的排放(fang)，本(ben)文介紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器技術，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效果等(deng)方面(mian)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)目前的(de)(de)濕(shi)(shi)除技(ji)(ji)術中，主(zhu)要差別(bie)在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)材質的(de)(de)選取及清灰(hui)技(ji)(ji)術。根(gen)據陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的(de)(de)不(bu)同，主(zhu)要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器、導電(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器;根(gen)據清灰(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形成原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清灰(hui)技(ji)(ji)術和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗清灰(hui)技(ji)(ji)術，前者為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面自凝結(jie)實(shi)現(xian)在(zai)線清灰(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面形成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能對(dui)(dui)比(bi)3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代(dai)，為應對(dui)(dui)地方(fang)環(huan)保(bao)法規提出的(de)對(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制的(de)要求，日本三菱(ling)公司(si)研(yan)發并建成濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)治理。

2006年，專門(men)針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝(zhuang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。目前(qian)我國通過(guo)引(yin)進(jin)技術(shu)并優化設計，已(yi)掌握(wo)其核(he)心(xin)技術(shu)。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的技術(shu)特點如下(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控(kong)制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)效(xiao)率(lv)。2)陰陽極(ji)均平行于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金(jin)(jin)屬極(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通過(guo)懸掛(gua)梁固(gu)定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采用(yong)框架式(shi)(shi)結(jie)構，通過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)硫系統(tong)出(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)較高的煙(yan)氣(qi)溫(wen)度下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度在(zai)8～10m左(zuo)右，要形成(cheng)均勻的(de)(de)(de)水(shui)膜(mo)(mo)對(dui)(dui)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)設計、制造、安(an)裝及維(wei)護有嚴格(ge)的(de)(de)(de)要求(qiu)，更換時難度較大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采(cai)(cai)用316L，需(xu)要通過水(shui)膜(mo)(mo)保護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)(mo)保護出現失效(xiao)，造成(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰(hui)方式采(cai)(cai)用在(zai)線單線連續噴(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要設置專門的(de)(de)(de)水(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循環(huan)使用，這種清灰(hui)方式對(dui)(dui)于(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)(de)消耗(hao)較大，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要求(qiu)更高(gao)。根據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉塵(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：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等都采(cai)(cai)用了金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)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)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點(dian)如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度高、耐腐蝕等特(te)性。2)收塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采(cai)(cai)用(yong)(yong)工廠成型(xing)，實現整(zheng)體模塊化，有(you)利于保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極壁(bi)的(de)(de)(de)(de)粘接，靠(kao)重(zhong)力自(zi)流至下(xia)部集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防(fang)止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極管上部設(she)置(zhi)一層間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當(dang)需要(yao)進行間斷沖洗時(shi)(shi)(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動(dong)停掉其(qi)中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓(ya)運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)(su)在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)(su)后，影響(xiang)(xiang)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較(jiao)高時(shi)(shi)(shi)對陽極板(ban)壽命有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制(zhi)作(zuo)產(chan)(chan)品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原材(cai)料性能(neng)有(you)關。3)如果出(chu)現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整(zheng)個模塊更(geng)換，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和難度。根據各(ge)企業發布的(de)(de)(de)(de)環境監測(ce)報(bao)告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極(ji)濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)20世(shi)紀(ji)90年(nian)代末(mo)，俄亥俄州(zhou)立大(da)學提(ti)出了柔性電極濕式電除塵技術的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥俄(e)州立大學共同(tong)研究制(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(xue)和國(guo)電(dian)環保院共同研發，開(kai)始(shi)了柔性絕緣疏水纖維織物(wu)用于濕式除塵(chen)器的研究(jiu)工作，并于2012年(nian)在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成(cheng)工業化應用。官(guan)網(wang)：goyd.cn通(tong)過(guo)相(xiang)關(guan)資料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性優良的(de)柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖(xian)維織物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流(liu)向下(xia)(xia)與(yu)煙氣(qi)分離(li)，柔(rou)性織物材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成方形(xing)孔道(立式布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)柔(rou)性陽(yang)有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利于(yu)表面形成均勻水(shui)膜，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸(suan)液帶出灰，實(shi)現(xian)自(zi)清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可(ke)組(zu)(zu)裝拆(chai)卸，有(you)利于(yu)后期的(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)(ying)響，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒蝕(shi)，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)纖維織物的(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)張緊(jin)程度和浸水(shui)后發生的(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)(ying)響實(shi)際的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)(qi)流(liu)速較高，產生氣(qi)(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除率低。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體(ti)化(hua)有(you)限公(gong)司一期600MW機(ji)組(zu)(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)是北京華能達(da)公司自主研(yan)發的具(ju)有(you)(you)自主知識產權(quan)的除(chu)塵技(ji)術。與上(shang)(shang)述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵器(qi)結構不同(tong)，該結構布置(zhi)(zhi)是將收塵陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)場力(li)(li)與引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)的方向(xiang)在(zai)同(tong)一水平(ping)線上(shang)(shang)，粉塵顆粒(li)在(zai)引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的共(gong)同(tong)作用下(xia)，在(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由(you)殼體、分(fen)布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋(lin)系統、熱風(feng)(feng)系統和供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)術特點如下(xia)：1)與煙氣接觸(chu)部位全部采(cai)用2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤(you)其(qi)對氯離子和硫化物的應力(li)(li)腐(fu)蝕)等(deng)特性(xing)，使用壽命能夠(gou)達(da)到30年(nian)。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的通孔率達(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通透的結構大大降低了徑流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵器(qi)的運行阻力(li)(li)，并且和普通的陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)體積下(xia)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)(de)集(ji)塵(chen)面(mian)積，相當(dang)于普通陽極板(ban)(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極系(xi)統采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極設計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極下部設立獨(du)立的(de)(de)清洗(xi)室，由高壓噴嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極內部向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)(ban)后的(de)(de)污水通過排(pai)(pai)水泵和(he)排(pai)(pai)污管(guan)道送入脫硫塔(ta)補(bu)水。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水循(xun)環系(xi)統，故(gu)耗水、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)由于接觸煙(yan)氣的(de)(de)部件全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)，前期成(cheng)本(ben)投入較高。