大慶濕式電除塵器

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)著我(wo)國(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍(reng)在不斷增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環(huan)保信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)新增火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規(gui)劃設計總(zong)院預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝機(ji)容量約為3億kW。火電(dian)廠的快速發展導致了大氣環境的污(wu)染并引發了公共環境及(ji)健康危機(ji)，

雖然(ran)采取(qu)一(yi)系列政(zheng)策，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔利用與(yu)發(fa)展清潔(jie)能(neng)源，但(dan)由于我國(guo)燃煤發(fa)電的(de)基數(shu)較大(da)，火電廠仍(reng)將是大(da)氣(qi)污染物的(de)主要排(pai)放(fang)源之一，而降低排(pai)放(fang)強度(du)的(de)主要措施(shi)就是制定和(he)實施(shi)更(geng)加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)。

同時濕式電除(chu)塵器作(zuo)為(wei)燃(ran)煤(mei)電廠污染物控(kong)制(zhi)的(de)精處(chu)理技(ji)術設(she)備，其(qi)處(chu)理對(dui)象為(wei)含大量游離水的(de)飽和(he)濕煙(yan)氣，主要去除(chu)粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣體(ti)，并可(ke)有效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕式電除(chu)塵器技(ji)術，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵效果等方面(mian)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。在目前的(de)濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術中(zhong)，主(zhu)要差別在于陽(yang)(yang)極(ji)板材(cai)質的(de)選取及(ji)清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術。根據陽(yang)(yang)極(ji)材(cai)質的(de)不同，主(zhu)要分為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)膜的(de)形成原理)不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜自清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術，前者(zhe)為(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)(yang)極(ji)表面自凝(ning)結實現在線(xian)清(qing)(qing)(qing)灰，后者(zhe)為(wei)通過噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽(yang)(yang)極(ji)表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器20世紀90年代，為(wei)應對(dui)地方環保法規提出的(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)要(yao)求，日本(ben)三菱公司(si)研發并建成(cheng)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器，用于(yu)燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專(zhuan)門針(zhen)對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)(chu)控(kong)(kong)制要(yao)求，在(zai)燃(ran)煤(mei)電廠安裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器。目前我國(guo)通(tong)過(guo)引(yin)進技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核心技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。(1)金屬電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器的技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)特點(dian)如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平(ping)方向進出(chu)(chu)(chu)，煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效(xiao)控(kong)(kong)制氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極(ji)(ji)均平(ping)行于(yu)(yu)氣(qi)流(liu)方向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定(ding)(ding)于(yu)(yu)殼體(ti)中(zhong)，電暈電極(ji)(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安裝(zhuang)方式(shi)(shi)由于(yu)(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證，故電場穩定(ding)(ding)性好，運行電壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統(tong)出(chu)(chu)(chu)現故障時，可以在(zai)較(jiao)高的煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金屬電極濕式電除(chu)塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要形(xing)成均(jun)勻的(de)(de)水(shui)膜對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝(zhuang)及(ji)維護(hu)有(you)嚴格的(de)(de)要求，更換(huan)時難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)多采用316L，需(xu)要通過水(shui)膜保護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保護(hu)出現失效(xiao)，造(zao)成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪失除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。3)清(qing)(qing)灰方式(shi)(shi)采用在線單線連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要設(she)置(zhi)專門的(de)(de)水(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶(rong)液中和(he)后循環使用，這種(zhong)清(qing)(qing)灰方式(shi)(shi)對于水(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大(da)，對噴(pen)嘴性能要求更高。根據各企業發布(bu)的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，金(jin)屬電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉(jia)興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐(tang)黃(huang)島電廠670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電廠350MW機(ji)組等都采用了金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(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)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)重量輕、比強度(du)(du)高、耐腐蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件(jian)采用工廠(chang)成型，實現整(zheng)體(ti)模塊化，有(you)(you)(you)利(li)于(yu)保證安(an)裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形(xing)成液(ye)膜，由(you)于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)疏水性，能有(you)(you)(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力自流(liu)至下(xia)部(bu)集液(ye)槽。4)為(wei)防止少量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)場，當需(xu)要進(jin)行(xing)間(jian)斷沖洗(xi)時，控制系統自動停掉其(qi)中一個電(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)場。由(you)于(yu)耗水量較(jiao)小(xiao)，集液(ye)槽中的(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可返回(hui)脫硫塔(ta)內循環使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)(qi)流(liu)速后，影(ying)(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)(zai)高溫下(xia)長期使(shi)用，煙氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較(jiao)高時對陽(yang)極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)(ying)響，嚴(yan)重時可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用壽命(ming)在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質(zhi)量及制作產品所用的(de)(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)原材(cai)料性能有(you)(you)(you)關。3)如(ru)果出現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需(xu)要整(zheng)個模塊更(geng)換，將(jiang)大大增加(jia)維護費(fei)用和難度(du)(du)。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞(dong)口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊(yang)河(he)兩臺300MW機(ji)組等(deng)都(dou)采用了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極(ji)濕(shi)式電除(chu)塵器20世紀(ji)90年(nian)代末(mo)，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學提(ti)出(chu)了柔性電極濕式電除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究制(zhi)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國電環保院共同(tong)研(yan)發，開始(shi)了柔性絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖(xian)維(wei)織物用于濕式除塵器(qi)的研(yan)究(jiu)工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯(xian)示(shi)，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏水纖(xian)維織物(wu)通過潤(run)濕使其(qi)導電，可(ke)以形(xing)(xing)成水膜，并靠(kao)重力自(zi)流向下(xia)與(yu)煙氣分離，柔性織物(wu)材料(liao)作為(wei)收塵(chen)極布置成方形(xing)(xing)孔道(立式布置)，煙氣沿孔道流過。(1)柔性濕式電除塵(chen)器的技術(shu)特點如下(xia)：1)柔性陽有(you)(you)重量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖維本身的(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)(yu)表面形成(cheng)均勻水膜，利用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶出灰，實現(xian)自(zi)清(qing)灰，沖洗(xi)水量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可組(zu)(zu)裝拆卸(xie)，有(you)(you)利于(yu)(yu)后(hou)期(qi)的(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器存在(zai)的(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不(bu)耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右(you)。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織(zhi)物的(de)伸縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)張緊(jin)程度(du)和浸水后(hou)發(fa)(fa)生的(de)伸縮都(dou)會影響實際的(de)極(ji)(ji)(ji)間距(ju)，進而影響到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)正常運(yun)行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明(ming)：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益(yi)陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)有(you)(you)限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)(you)限(xian)公司一期(qi)600MW機(ji)組(zu)(zu)采用(yong)了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器是(shi)北京(jing)華能(neng)(neng)達(da)公司(si)自主(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)自主(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)術。與上述濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器結構不同(tong)，該結構布(bu)置是(shi)將收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于(yu)氣(qi)流(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平(ping)線上，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上完(wan)成捕集。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋(lin)系統(tong)(tong)、熱風(feng)系統(tong)(tong)和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下：1)與煙(yan)氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子(zi)和硫化物的(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕)等(deng)(deng)特(te)性，使用(yong)壽命(ming)能(neng)(neng)夠達(da)到30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率(lv)達(da)到98%以上，其幾乎(hu)全(quan)通透(tou)的(de)(de)結構大(da)大(da)降低了(le)徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同(tong)體(ti)積下新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具(ju)有(you)的集塵(chen)面積(ji)，相當(dang)于普通(tong)陽極板(ban)的20倍。3)陽極系統采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)極設計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極下部設立(li)獨立(li)的清洗(xi)(xi)(xi)室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極內部向外沖洗(xi)(xi)(xi)網板(ban)，清洗(xi)(xi)(xi)網板(ban)后的污(wu)(wu)水通(tong)過(guo)排(pai)水泵和排(pai)污(wu)(wu)管(guan)道送入脫(tuo)硫塔補水。在(zai)工程運行(xing)中，利用壓差監(jian)測，實現在(zai)線噴淋，無水循(xun)環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)量小(xiao)。(2)徑(jing)流(liu)濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的問(wen)題如(ru)下：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的部件全部采(cai)用2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)，前期成本投入較(jiao)高。