濱州濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨(sui)著我國(guo)(guo)經濟(ji)的高(gao)速發展，火(huo)電裝機容(rong)量(liang)仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中電聯(lian)《電力行業節能環保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我國(guo)(guo)新增(zeng)火(huo)電裝機容(rong)量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電力規劃設計總院(yuan)預測，到(dao)2020年(nian)，火電裝機(ji)容(rong)量(liang)(liang)將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容(rong)量(liang)(liang)約為3億(yi)kW。火電廠的快速發(fa)展導致了(le)大氣環境的污染并引(yin)發(fa)了(le)公(gong)共(gong)環境及健康(kang)危機(ji)，

雖(sui)然采(cai)取一系列政(zheng)策，大力推動煤(mei)炭(tan)清(qing)潔利用(yong)與發展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發電的基數較大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣(qi)污(wu)染物的主要(yao)排放源(yuan)之一，而降低排放強度的主要(yao)措施就是(shi)制定和實施更加嚴格的排放標準。

同時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器作為燃煤電(dian)廠污染物控(kong)制的精處理技術設備，其(qi)處理對象為含大量游離水的飽(bao)和濕(shi)煙氣(qi)，主(zhu)要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效控(kong)制PM2.5的排(pai)放，本文(wen)介紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器技術，并從(cong)性能、可靠(kao)性及除(chu)塵(chen)效果等方(fang)面進行比(bi)較(jiao)。

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)除(chu)技(ji)(ji)術中，主要差別在(zai)于陽極(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術。根據陽極(ji)材(cai)質的(de)(de)不同，主要分(fen)為不銹鋼濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器、導(dao)電玻璃(li)鋼電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器、柔性電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形(xing)成原理(li))不同，分(fen)為水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術和水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)(ji)術，前者為間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)表面(mian)自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者為通過噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)表面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)(qi)性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)(qi)20世紀90年代(dai)，為(wei)應(ying)對地方環(huan)保法規提出(chu)的(de)對煙塵排放(fang)控制的(de)要求，日(ri)本三菱公(gong)司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器(qi)(qi)，用(yong)于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出控制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安(an)裝濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器。目前我國通(tong)(tong)過引進技術并優化設計(ji)，已掌握其核(he)心技術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)大多(duo)采用臥式(shi)布置，氣流沿水平方向進出，煙氣流速較低(di)(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流帶出粉塵(chen)(chen)(chen)，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)均平行(xing)(xing)于氣流方向布置，金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)采用懸(xuan)掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)(tong)過懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固定于殼(ke)體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用框架式(shi)結構，通(tong)(tong)過吊桿吊掛(gua)(gua)在(zai)殼(ke)體(ti)中。這種安(an)裝方式(shi)由(you)于陰陽極(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)場(chang)穩定性好，運行(xing)(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統(tong)出現故障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣溫度下(xia)運行(xing)(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題如下：

1)陽極板一(yi)般(ban)高(gao)度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽極板的(de)(de)設(she)(she)計、制造(zao)、安裝及維(wei)護(hu)有嚴格(ge)的(de)(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換時難度較大(da)。2)極板材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)出現失效，造(zao)成極板腐蝕嚴重，甚(shen)至(zhi)喪(sang)失除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)采用在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝，需要(yao)(yao)設(she)(she)置專門的(de)(de)水(shui)處理(li)系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和(he)后循環使用，這種(zhong)清灰方(fang)式(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)(yao)求更(geng)高(gao)。根據各(ge)企業(ye)發(fa)布的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采用了金(jin)屬(shu)極板濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量輕(qing)、比強度高(gao)、耐腐(fu)蝕(shi)等(deng)特(te)(te)性(xing)。2)收塵極(ji)組件采用(yong)工廠成型，實現(xian)整體模(mo)塊(kuai)(kuai)化(hua)，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵器(qi)運(yun)行(xing)時，收集下(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉淀極(ji)表(biao)面形成液(ye)膜，由于(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵和石膏(gao)(gao)對沉淀極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接(jie)，靠重(zhong)力(li)自流至下(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)(yan)(yan)塵的(de)(de)(de)(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極(ji)管(guan)上(shang)部設(she)置一層(ceng)間斷噴淋裝置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進行(xing)間斷沖(chong)洗時，控制系(xi)統自動停掉其中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水(shui)量較小(xiao)，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)收集液(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速后，影響除(chu)(chu)塵性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度較高(gao)時對陽極(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量及制作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原(yuan)材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整個(ge)模(mo)塊(kuai)(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)和難(nan)度。根據各企(qi)業發布的(de)(de)(de)(de)環境監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)都采用(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大(da)學提出了(le)柔性電極濕式(shi)電除(chu)塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學共同研(yan)究制作出臺實驗裝置。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(he)國電環保院共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物用于濕式除塵器(qi)的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性優良的(de)柔(rou)(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織物(wu)通過(guo)(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重力自流向下(xia)與(yu)煙(yan)氣分離，柔(rou)(rou)性織物(wu)材料作為收塵極(ji)布置成方形(xing)孔道(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)(rou)性濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性陽有重量(liang)輕、防(fang)腐性能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性絕緣(yuan)疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)本身(shen)的(de)結構特性，有利(li)(li)于表(biao)面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)(li)用從煙氣(qi)中收(shou)集的(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實現(xian)自清灰，沖洗(xi)水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有利(li)(li)于后(hou)期的(de)維(wei)護和更(geng)換。(2)柔(rou)性濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使用壽命6年(nian)左右(you)。2)柔(rou)性纖(xian)維(wei)織物的(de)伸縮(suo)率較大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)張緊程度和浸(jin)水(shui)(shui)后(hou)發生的(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)(xiang)實際的(de)極(ji)間距，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場(chang)的(de)穩定(ding)性、電(dian)(dian)壓的(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較高，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率低(di)(di)。性能(neng)結果(guo)表(biao)明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低(di)(di)于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限(xian)公司(si)(si)300MW機組，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限(xian)公司(si)(si)一期600MW機組采用了柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京華(hua)能達公司(si)自(zi)主研發(fa)的(de)具有自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)(yu)上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不(bu)(bu)同(tong)，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極板(ban)垂直于(yu)氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)(yu)(yu)引風(feng)(feng)力(li)(li)(li)的(de)方向在同(tong)一水(shui)平(ping)線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒(li)在引風(feng)(feng)力(li)(li)(li)與(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)共同(tong)作用下(xia)，在新型(xing)陽(yang)極板(ban)上完(wan)成(cheng)(cheng)捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極裝置(zhi)、陰極裝置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風(feng)(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成(cheng)(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼材質(zhi)，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離(li)子和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)(deng)特性，使用壽(shou)命能夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極板(ban)的(de)通孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全通透的(de)結(jie)構(gou)大大降(jiang)低了(le)徑(jing)(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)運行(xing)阻(zu)力(li)(li)(li)，并且和(he)普通的(de)陽(yang)極板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新型(xing)陽(yang)極板(ban)具有的(de)集塵面積，相當于(yu)普通(tong)陽極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統(tong)采用旋轉電極(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)旋轉電極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨(du)立的(de)清(qing)洗室，由高壓噴嘴在(zai)旋轉電極(ji)(ji)內(nei)部(bu)向外沖(chong)洗網板，清(qing)洗網板后(hou)的(de)污水通(tong)過排水泵和排污管道送入脫硫塔補(bu)水。在(zai)工程運(yun)行(xing)中，利(li)用壓差(cha)監測，實現在(zai)線噴淋，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電量小(xiao)。(2)徑流濕式電除塵器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于(yu)接(jie)觸煙氣的(de)部(bu)件(jian)全部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本(ben)投入較高。