廣西濕式電除塵器

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(yin)言進入新世紀，隨著我國經濟的高速(su)發展(zhan)，火電裝機(ji)容量(liang)仍在(zai)不斷增長。按中電聯(lian)《電力行業節能環保信息》推算，2015年，我國新增火電裝機(ji)容量(liang)約0.51億(yi)kW。根(gen)據(ju)電力規劃設計總院預(yu)測，到2020年，火電裝機容(rong)(rong)量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增(zeng)裝機容(rong)(rong)量(liang)約為3億kW。火電廠(chang)的(de)快速發(fa)展導致了大氣環境(jing)的(de)污染并引發(fa)了公(gong)共環境(jing)及健(jian)康危機，

雖(sui)然(ran)采取一系(xi)列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利用與發展清潔(jie)能源(yuan)，但由于(yu)我國燃煤(mei)發電(dian)的基數較大(da)，火電(dian)廠(chang)仍將是(shi)大(da)氣污染(ran)物的主要(yao)(yao)排(pai)放源(yuan)之一(yi)，而降低排(pai)放強(qiang)度的主要(yao)(yao)措施就是(shi)制定和(he)實施更加嚴(yan)格的排(pai)放標準。

同時濕式電除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃(ran)煤電廠污染(ran)物控(kong)(kong)制(zhi)的精處理技(ji)術(shu)設(she)備，其處理對(dui)象為含大量(liang)游離水(shui)的飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有害(hai)氣(qi)體，并可(ke)有效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種濕式電除(chu)塵(chen)器技(ji)術(shu)，并從(cong)性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等方面(mian)進(jin)行比較(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(mu)前的(de)濕(shi)(shi)除技術(shu)中(zhong)，主要(yao)差(cha)別在(zai)于陽極(ji)板材質的(de)選取及清灰(hui)技術(shu)。根據陽極(ji)材質的(de)不(bu)同，主要(yao)分為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器、導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除塵器;根據清灰(hui)技術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不(bu)同，分為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自清灰(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗(xi)清灰(hui)技術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)表面自凝結(jie)實現(xian)在(zai)線清灰(hui)，后者為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)表面形成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年(nian)代(dai)，為(wei)應(ying)對地(di)方環保法(fa)規提出的(de)對煙塵(chen)排放(fang)控制的(de)要求，日本三(san)菱公司研發并建(jian)成濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通過引進技術(shu)并優(you)化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點如下：1)大多采(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)流沿水平方向(xiang)進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能(neng)有效控制(zhi)氣(qi)(qi)流帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流方向(xiang)布置，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通過懸掛(gua)梁(liang)固定于(yu)殼體(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這種安裝方式(shi)(shi)由(you)于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定性(xing)好(hao)，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫(tuo)硫(liu)系統(tong)出現故障(zhang)時，可以在(zai)較高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器存在的(de)問(wen)題如(ru)下：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)一般(ban)高度在8～10m左右，要(yao)形成均(jun)勻的水膜對陽(yang)極板(ban)(ban)的設(she)計(ji)、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格(ge)的要(yao)求，更換時難度較大(da)(da)。2)極板(ban)(ban)材質(zhi)多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過(guo)水膜保護(hu)以防腐蝕(shi)，一旦水膜保護(hu)出現失效(xiao)，造成極板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率。3)清灰方(fang)(fang)式采用(yong)在線單(dan)線連續噴淋工(gong)藝，需(xu)要(yao)設(she)置專(zhuan)門的水處(chu)理系統，噴淋水經(jing)NaOH水溶液(ye)中(zhong)和后循環使用(yong)，這種清灰方(fang)(fang)式對于水耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大(da)(da)，對噴嘴性能要(yao)求更高。根據各企業(ye)發布的環境(jing)監測報告(gao)顯示，金(jin)(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組(zu)(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)(zu)、神(shen)華國(guo)華舟(zhou)山(shan)電(dian)廠350MW機組(zu)(zu)等都(dou)采用(yong)了金(jin)(jin)屬極板(ban)(ban)濕式電(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)導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)具有(you)(you)重量輕、比強度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)腐(fu)蝕等特(te)(te)性。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組件采用工廠成(cheng)型(xing)，實現(xian)整體(ti)模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集下來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻璃鋼(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和石膏對沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力自(zi)流(liu)至下部集液(ye)槽(cao)。4)為防(fang)止少(shao)量煙塵(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設置(zhi)一(yi)(yi)層間(jian)斷噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)場，當需要(yao)進(jin)行(xing)間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)，控制(zhi)系(xi)統自(zi)動停掉其(qi)中一(yi)(yi)個電(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)場降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后開(kai)啟該電(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量較小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環使用。(2)導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)煙氣流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫下長期使用，煙氣溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴(yan)重時(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)(de)(de)質量及制(zhi)作產品所用的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等原材料性能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出現(xian)部分導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)損壞，需要(yao)整個模塊更換，將大大增加(jia)維護費用和難度(du)。根據各(ge)企(qi)業發布的(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報(bao)告(gao)顯示，導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號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)組等都采用了導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立(li)大學提出了柔性電極濕式(shi)電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司(si)和俄亥俄州立大學(xue)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(you)山東大學和國電(dian)環保(bao)院共同研(yan)發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益(yi)陽(yang)300MW燃煤機組(zu)中完(wan)成工業化應(ying)用。官(guan)網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資料(liao)顯(xian)示(shi)，耐腐(fu)蝕性優良(liang)的柔(rou)性絕緣(yuan)疏(shu)水纖維(wei)織物通過(guo)(guo)潤濕使其(qi)導電，可以形成水膜，并靠重力自流向(xiang)下(xia)與(yu)煙氣分離，柔(rou)性織物材料(liao)作為收塵極(ji)布置成方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣沿(yan)孔道流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵器的技術特點如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維本身的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利于表面形(xing)成均(jun)勻水膜(mo)，利用(yong)(yong)從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液帶出灰(hui)，實(shi)(shi)現自清灰(hui)，沖洗(xi)水量小(xiao)。3)陽極(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利于后期的(de)(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)不(bu)耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度較高(gao)時(shi)，對陽極(ji)壽命(ming)有(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)(yong)壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)率較大，陽極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程(cheng)度和浸水后發(fa)生的(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)較高(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一(yi)體(ti)化(hua)有(you)限公(gong)司一(yi)期600MW機(ji)組采用(yong)(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器是(shi)北(bei)京華(hua)能達公司自主研發的(de)具(ju)有自主知識產權的(de)除塵(chen)技術。與上(shang)(shang)述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)器結構(gou)不同(tong)，該結構(gou)布置是(shi)將(jiang)收塵(chen)陽(yang)極板(ban)垂(chui)直(zhi)于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)場力(li)與引風力(li)的(de)方向在同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆(ke)粒在引風力(li)與電(dian)場力(li)的(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)，在新(xin)(xin)型陽(yang)極板(ban)上(shang)(shang)完(wan)成捕集(ji)。裝置主要由(you)殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)極裝置、陰極裝置、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和(he)供(gong)電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)與煙氣接觸(chu)部位全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質(zhi)，具(ju)有強(qiang)度(du)高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯離(li)子和(he)硫化物的(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能夠達到30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)極板(ban)的(de)通孔率(lv)達到98%以上(shang)(shang)，其幾乎全通透的(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)器的(de)運行(xing)阻力(li)，并且(qie)和(he)普通的(de)陽(yang)極板(ban)相比(bi)，相同(tong)體(ti)積(ji)下(xia)新(xin)(xin)型陽(yang)極板(ban)具(ju)有的(de)集塵面積(ji)，相當于普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計，在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗室，由高壓(ya)(ya)噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部向(xiang)外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污水通過排水泵和排污管道(dao)送(song)入脫硫塔補水。在(zai)(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)(ya)差監測，實現在(zai)(zai)(zai)線噴淋(lin)，無水循環系統(tong)，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除塵器存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高。