海東濕式電除塵器

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(ru)新世紀(ji)，隨著我國經濟的高(gao)速發展，火(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節能(neng)環(huan)保信息》推算，2015年(nian)，我國新增火(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力(li)規劃設(she)計總院預測，到2020年(nian)，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量將達到12.2億(yi)kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量約為3億(yi)kW。火電(dian)廠的快速發展導(dao)致了大氣環境(jing)(jing)的污染并引發了公共(gong)環境(jing)(jing)及健康危機，

雖然采(cai)取一(yi)系列(lie)政策，大力推(tui)動煤炭(tan)清潔利用與發展清(qing)潔能源，但由于我(wo)國(guo)燃煤發電的基數較大，火(huo)電廠仍將是(shi)大氣(qi)污染(ran)物的主要排(pai)放(fang)源之一(yi)，而降低(di)排(pai)放(fang)強度的主要措(cuo)施就是(shi)制定和實施更加嚴(yan)格的排(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染物控(kong)制的(de)精(jing)處理(li)技(ji)術設備，其(qi)處理(li)對象為含大量(liang)游離水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣，主(zhu)要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可(ke)有效控(kong)制PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從性能(neng)、可(ke)靠性及除(chu)(chu)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)目前的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在(zai)于陽極(ji)板材質(zhi)的(de)選取及(ji)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)(ju)陽極(ji)材質(zhi)的(de)不同(tong)，主要(yao)分為(wei)(wei)(wei)不銹鋼濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器;根(gen)據(ju)(ju)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)原理(li))不同(tong)，分為(wei)(wei)(wei)水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗(xi)清(qing)(qing)灰技(ji)術(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現(xian)在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者(zhe)為(wei)(wei)(wei)通(tong)過噴淋(lin)水(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰。

3、濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)性能(neng)對比3.1、金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代，為應對地(di)方環(huan)保(bao)法規提出的對煙塵(chen)排放控(kong)制的要求，日本(ben)三(san)菱公(gong)司(si)研(yan)發并建成(cheng)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤(mei)電廠的煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控制要(yao)求，在燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我(wo)國(guo)通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)(ji)術(shu)并優化設計(ji)，已掌握其核心(xin)技(ji)(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器的技(ji)(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)大多采用臥式(shi)布(bu)(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)(liu)沿水(shui)平方(fang)(fang)向進(jin)出，煙氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)(liu)速(su)在2.5m/s左右(you))，能有(you)效控制氣(qi)流(liu)(liu)(liu)帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除效率(lv)。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)(yu)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方(fang)(fang)向布(bu)(bu)置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板采用懸掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛梁固定于(yu)(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用框架(jia)式(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在殼(ke)體中。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)由于(yu)(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)場穩定性好(hao)，運行(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系統(tong)出現故障時(shi)，可以在較(jiao)高的煙氣(qi)溫度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)(yao)形成均勻的水(shui)膜(mo)對(dui)陽極板(ban)的設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的要(yao)(yao)(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極板(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)(yao)通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現失(shi)效(xiao)，造成極板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪(sang)失(shi)除(chu)(chu)塵效(xiao)率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式采(cai)用(yong)在線單(dan)線連續噴淋工藝，需要(yao)(yao)(yao)設(she)置專門的水(shui)處理系(xi)統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后循(xun)環使用(yong)，這(zhe)種(zhong)清灰(hui)方(fang)式對(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大(da)，對(dui)噴嘴性(xing)能要(yao)(yao)(yao)求更高。根據各企業發布(bu)的環境監測報(bao)告顯示，金(jin)屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、神華(hua)國華(hua)舟(zhou)山電(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)了金(jin)屬極板(ban)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵器(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)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現(xian)整體(ti)模塊化，有(you)利(li)于(yu)保證安裝(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由(you)于(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)疏(shu)水(shui)性，能(neng)有(you)效(xiao)阻(zu)隔粉(fen)(fen)塵(chen)和石膏對沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重力(li)自流(liu)至下(xia)(xia)部(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一層(ceng)間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為多(duo)個(ge)電(dian)場，當需要進行間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系(xi)統(tong)自動停掉其(qi)中(zhong)一個(ge)電(dian)場或將電(dian)場降壓運(yun)行，沖洗結束后開啟該電(dian)場。由(you)于(yu)耗水(shui)量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回(hui)脫硫塔內循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問題如下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度較高(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板(ban)壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年(nian)左(zuo)右，與產品的(de)質量(liang)及制(zhi)作產品所用(yong)(yong)的(de)樹(shu)脂等原(yuan)材料性能(neng)有(you)關。3)如果出(chu)現(xian)部(bu)分(fen)導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更換，將大(da)大(da)增(zeng)加(jia)維護費用(yong)(yong)和難度。根據各企業發布的(de)環(huan)境(jing)監(jian)測報告顯(xian)示(shi)，導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上海(hai)石洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥(hai)俄(e)州立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術(shu)的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研(yan)究(jiu)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，我國早由山東大學和(he)國電環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器的研(yan)究(jiu)工作，并(bing)于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組(zu)中(zhong)完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優(you)良的柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)織物(wu)通(tong)過(guo)潤濕(shi)使(shi)其導電(dian)，可以形成(cheng)水(shui)膜，并靠重力自流向下與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)(xing)織物(wu)材料作為收塵(chen)極(ji)布置成(cheng)方形孔(kong)道(dao)(立式布置)，煙(yan)(yan)氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器(qi)的技術特點如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)有重量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖(xian)(xian)維本身的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有利于表面形成均勻水膜，利用從煙(yan)(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可(ke)(ke)組(zu)裝拆卸，有利于后期的(de)(de)(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)(yan)氣溫度較(jiao)(jiao)高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有影(ying)響，嚴重時(shi)可(ke)(ke)能燒蝕，使(shi)用壽(shou)命6年左(zuo)右。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)(xian)維織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度和浸(jin)水后發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距(ju)，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)速較(jiao)(jiao)高，產生(sheng)氣流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結(jie)果表明：粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限公司300MW機(ji)(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限公司一期600MW機(ji)(ji)組(zu)采用了(le)柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)是北(bei)京華能達公司自主研(yan)發的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主知識(shi)產權的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵技術。與上述濕(shi)式(shi)靜電除(chu)塵器(qi)結構(gou)(gou)不同(tong)，該(gai)結構(gou)(gou)布置(zhi)(zhi)是將收塵陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)垂(chui)直(zhi)于氣流(liu)(liu)方向(xiang)，使電場力與引風(feng)力的(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一(yi)水(shui)平(ping)線上，粉塵顆粒(li)在引風(feng)力與電場力的(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，在新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)上完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由殼(ke)體(ti)、分布板(ban)(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風(feng)系統和供電電源(yuan)等(deng)組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)與煙(yan)氣接(jie)觸(chu)部(bu)位全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(尤(you)其對氯離(li)子和硫化物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕)等(deng)特性，使用(yong)壽(shou)命(ming)能夠達到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)通孔率達到(dao)98%以上，其幾乎全通透的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大(da)(da)大(da)(da)降低了徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運行阻(zu)力，并且和普通的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)體(ti)積(ji)下(xia)(xia)新(xin)型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)(ban)具(ju)有(you)的(de)集塵面積(ji)，相當于(yu)普(pu)通陽(yang)極板(ban)的(de)20倍。3)陽(yang)極系(xi)統(tong)(tong)采(cai)用旋轉電(dian)(dian)極設(she)計(ji)，在(zai)旋轉電(dian)(dian)極下部(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)清洗室，由(you)高(gao)(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉電(dian)(dian)極內部(bu)(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排水(shui)(shui)泵和(he)排污(wu)管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓(ya)差(cha)監測，實現在(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)(shui)循環(huan)系(xi)統(tong)(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)(dian)量(liang)小(xiao)。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)問題如(ru)下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)部(bu)(bu)件全(quan)部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)，前(qian)期成本投入較高(gao)(gao)。