漢中濕式電除塵器

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，隨著(zhu)我(wo)國經濟的高速發展，火電(dian)裝機容(rong)(rong)量仍在不斷增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行業(ye)節能環(huan)保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我(wo)國新增火電(dian)裝機容(rong)(rong)量約(yue)0.51億kW。根(gen)據電(dian)力(li)規劃設計總(zong)院預(yu)測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)約為(wei)3億kW。火電廠的快速發展導致了大氣(qi)環境(jing)的污染并(bing)引發了公共環境(jing)及健(jian)康危(wei)機(ji)，

雖然采取一系(xi)列(lie)政(zheng)策(ce)，大(da)力推動(dong)煤(mei)炭清潔利用(yong)與發展(zhan)清潔能源，但(dan)由(you)于我國燃煤發電(dian)的基數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠(chang)仍(reng)將(jiang)是(shi)大(da)氣(qi)污染物(wu)的主要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度的主要措(cuo)施就是(shi)制定和(he)實施更加(jia)嚴格(ge)的排放(fang)標準。

同(tong)時濕式電除塵(chen)器作為(wei)燃(ran)煤電廠污染(ran)物控制(zhi)的精(jing)處理(li)(li)技(ji)術設備，其處理(li)(li)對象為(wei)含(han)(han)大量游離水(shui)的飽和濕煙氣(qi)，主(zhu)要去除粉塵(chen)(含(han)(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體(ti)，并可(ke)(ke)有(you)效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電除塵(chen)器技(ji)術，并從性能、可(ke)(ke)靠(kao)性及除塵(chen)效果等方面進行(xing)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)目前的濕(shi)除技(ji)術(shu)(shu)(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)于陽極(ji)板(ban)材質(zhi)的選取及(ji)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽極(ji)材質(zhi)的不同，主(zhu)要分為(wei)不銹(xiu)鋼濕(shi)式電除塵器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)式電除塵器(qi)、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)式電除塵器(qi);根(gen)據(ju)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(即水膜(mo)的形成(cheng)原理)不同，分為(wei)水膜(mo)自清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠煙氣中(zhong)的水汽在(zai)陽極(ji)表(biao)(biao)面自凝結實現在(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水在(zai)陽極(ji)表(biao)(biao)面形成(cheng)水膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金(jin)屬電極濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀90年(nian)代(dai)，為(wei)應對地方環保法(fa)規提出的(de)(de)對煙塵(chen)(chen)排放控(kong)制的(de)(de)要(yao)求，日本三(san)菱公(gong)司研發并建成濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電廠的(de)(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安裝濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我(wo)國(guo)通(tong)過引(yin)進技(ji)術并優化設計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)術特點如下(xia)：1)大多(duo)采用臥式布(bu)置(zhi)(zhi)，氣(qi)流沿水平方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)流速較低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)流帶(dai)出(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)效率(lv)。2)陰陽極均平行于氣(qi)流方(fang)向布(bu)置(zhi)(zhi)，金屬極板采用懸掛(gua)方(fang)式，極板通(tong)過懸掛(gua)梁(liang)固(gu)定于殼體中，電(dian)暈電(dian)極采用框架式結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中。這種安裝方(fang)式由(you)于陰陽極不易變形，極間距(ju)有(you)保證，故電(dian)場(chang)穩定性好，運(yun)行電(dian)壓高。3)耐(nai)高溫，脫硫系統出(chu)現故障(zhang)時，可(ke)以(yi)在(zai)較高的煙(yan)氣(qi)溫度下(xia)運(yun)行。

(2)金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存在的問題(ti)如下：

1)陽極板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度在8～10m左(zuo)右(you)，要形成(cheng)均勻的水(shui)膜對陽極板(ban)(ban)的設計、制(zhi)造(zao)(zao)、安裝及維護有嚴格的要求，更換時難度較(jiao)大。2)極板(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要通過(guo)水(shui)膜保(bao)護以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)膜保(bao)護出現(xian)失效，造(zao)(zao)成(cheng)極板(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至(zhi)喪(sang)失除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰方式(shi)采(cai)用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝，需要設置專門的水(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種清灰方式(shi)對于水(shui)耗、電耗、堿的消耗較(jiao)大，對噴(pen)嘴性(xing)能要求更高(gao)。根據各企業發布的環境監測報告顯示，金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量：低(di)于20mg/m3。目前(qian)，浙(zhe)江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島(dao)電廠(chang)670MW機(ji)組、神(shen)華國(guo)華舟山電廠(chang)350MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)了金屬(shu)極板(ban)(ban)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)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)電(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器的(de)技術特點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)工(gong)廠(chang)成型，實現整(zheng)(zheng)體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下來的(de)液滴(di)在沉(chen)淀極(ji)表面形成液膜，由于(yu)玻璃鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)疏(shu)水性(xing)，能有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)粘接，靠重(zhong)力自流至下部集(ji)液槽。4)為防止(zhi)少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)管上部設(she)置(zhi)一(yi)層(ceng)間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)場(chang)，當需要(yao)(yao)進(jin)行(xing)間(jian)斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統自動停掉其中一(yi)個電(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液槽中的(de)收(shou)集(ji)液可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循環(huan)使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器存在的(de)問(wen)題如(ru)下：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)在2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除率高，提(ti)高煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)后(hou)，影響除塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般(ban)FRP不能在高溫下長期使用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)(shi)對陽極(ji)板(ban)壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能燒灼(zhuo)。FRP的(de)使用(yong)壽命在10～15年左右，與產品的(de)質(zhi)量(liang)及制作產品所用(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料(liao)性(xing)能有(you)關。3)如(ru)果出(chu)現部分導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)(yao)整(zheng)(zheng)個模(mo)塊更換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)和難度(du)。根(gen)據各(ge)企業發(fa)布的(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示，導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海(hai)石洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提出了(le)柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究(jiu)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(xue)和國電環(huan)保院共同研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物(wu)用于濕式(shi)除塵(chen)器的研究(jiu)工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業(ye)化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖維織物通(tong)過(guo)潤濕使(shi)其導電，可以(yi)形成水膜，并靠重力自流向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)織物材料(liao)作為收(shou)塵極布置成方形孔道(立(li)式布置)，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除塵器的技(ji)術特點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)好的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水纖維本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特(te)(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)(yu)(yu)表面形成均勻(yun)水膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗(xi)水量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可(ke)組裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利于(yu)(yu)(yu)后期的(de)(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)時，對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)(neng)(neng)燒蝕，使用壽(shou)命6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率較大，陽(yang)極(ji)(ji)布(bu)的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水后發生的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)場(chang)的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速(su)較高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除率低。性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)結(jie)果表明：粉塵去(qu)除率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于(yu)(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)(you)限(xian)公司(si)300MW機(ji)(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化(hua)有(you)(you)限(xian)公司(si)一(yi)期600MW機(ji)(ji)組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華能達公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)具有自(zi)主知識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)上(shang)(shang)述(shu)濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不(bu)同，該(gai)結(jie)構布置是(shi)將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)(de)(de)方向在(zai)同一水平線上(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)共同作用(yong)下(xia)(xia)，在(zai)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)捕(bu)集(ji)。裝(zhuang)置主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點(dian)如下(xia)(xia)：1)與(yu)煙氣接觸(chu)部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質，具有強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤(you)其(qi)對氯離子(zi)和(he)硫化(hua)物的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等(deng)特(te)性，使(shi)用(yong)壽命能夠達到(dao)30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達到(dao)98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎(hu)全通透(tou)的(de)(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降(jiang)低了徑流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相比，相同體積下(xia)(xia)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具有的集塵(chen)面積，相當于普(pu)通陽極(ji)板的20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)用(yong)旋轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)設立(li)獨立(li)的清洗室，由高(gao)(gao)壓噴嘴(zui)在(zai)旋轉電(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向(xiang)外沖(chong)洗網板，清洗網板后的污水通過排水泵和排污管道送入脫硫塔補水。在(zai)工程運(yun)行中，利用(yong)壓差監測(ce)，實現(xian)在(zai)線噴淋，無(wu)水循環(huan)系統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的問題如下：1)由于接觸煙氣的部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投(tou)入較高(gao)(gao)。