鶴崗濕式電除塵器

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(xin)(xin)世(shi)紀，隨(sui)著我國(guo)(guo)經濟的高(gao)速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷(duan)增長(chang)。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節能環(huan)保信息》推算，2015年(nian)，我國(guo)(guo)新(xin)(xin)增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量(liang)將(jiang)達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火電(dian)廠(chang)的快速發展導致了大(da)氣環(huan)境(jing)(jing)的污染并引發了公共環(huan)境(jing)(jing)及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取(qu)一系列(lie)政策，大力推動煤(mei)炭清(qing)潔利用與發(fa)展(zhan)清潔(jie)能源(yuan)，但由(you)于我國燃煤發(fa)電的(de)基數較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染(ran)物的(de)主(zhu)要排放源(yuan)之一，而降低(di)排放強度的(de)主(zhu)要措施就是(shi)制(zhi)定和實施更加(jia)嚴格(ge)的(de)排放標準。

同(tong)時濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)作為燃煤電(dian)廠污染(ran)物控(kong)制的(de)(de)精處理(li)技(ji)術(shu)(shu)設(she)備(bei)，其處理(li)對象為含(han)大量游離水的(de)(de)飽(bao)和濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害氣體，并可(ke)有效控(kong)制PM2.5的(de)(de)排放(fang)，本文介紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)技(ji)術(shu)(shu)，并從(cong)性(xing)能(neng)、可(ke)靠性(xing)及除(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。在目前的濕(shi)除(chu)(chu)技(ji)術中，主要差別在于陽極板材質的選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術。根據陽極材質的不(bu)同(tong)(tong)，主要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導電玻璃鋼電極濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電極濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(即(ji)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)的形成原理)不(bu)同(tong)(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)自清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術和(he)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術，前者(zhe)為(wei)間斷(duan)噴淋(lin)，靠煙氣中的水(shui)(shui)(shui)汽在陽極表面自凝(ning)結(jie)實現在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過(guo)噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)在陽極表面形成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對比(bi)3.1、金屬電(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對地方環保法規提出的(de)對煙塵(chen)排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱公司研(yan)發并(bing)建(jian)成濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)治(zhi)理(li)。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出(chu)(chu)控制要求(qiu)，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我(wo)國通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)引進技術(shu)并優化設計，已掌握(wo)其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點如下：1)大多采(cai)(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進出(chu)(chu)，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控制氣流(liu)帶出(chu)(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫(tuo)除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均(jun)平(ping)行于(yu)氣流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)板采(cai)(cai)用(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)懸掛(gua)梁固定(ding)(ding)于(yu)殼體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)(tong)過(guo)(guo)吊(diao)桿(gan)吊(diao)掛(gua)在殼體(ti)中。這種安裝方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)(ding)性好，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫(liu)系統出(chu)(chu)現(xian)故(gu)障時，可以在較高(gao)(gao)(gao)的煙氣溫度下運(yun)行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)板一(yi)(yi)般高度(du)在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)設(she)計(ji)、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格(ge)的(de)要(yao)求，更換(huan)時(shi)難度(du)較大。2)極(ji)板材質(zhi)多采用(yong)316L，需要(yao)通(tong)過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效(xiao)，造成極(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。3)清(qing)(qing)灰方式(shi)采用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)處(chu)理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶液(ye)中和后(hou)循(xun)環使用(yong)，這種清(qing)(qing)灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消(xiao)耗較大，對(dui)噴嘴(zui)性能(neng)要(yao)求更高。根據各企業發布的(de)環境監測報(bao)告顯示，金(jin)屬(shu)(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙(zhe)江嘉興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神(shen)華國華舟山(shan)電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采用(yong)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)板濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(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)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技(ji)術特(te)(te)點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)重量輕(qing)、比(bi)強度(du)高、耐腐蝕等特(te)(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體(ti)模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形(xing)成(cheng)液膜，由(you)于(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)具有(you)(you)很強的(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠重力自流(liu)至下(xia)部集(ji)液槽。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上(shang)部設置(zhi)一(yi)層(ceng)間(jian)斷噴淋裝置(zhi)，將(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)，控制(zhi)系統自動(dong)停(ting)掉其(qi)中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗結(jie)束后開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗(hao)水量較(jiao)小，集(ji)液槽中的(de)收(shou)集(ji)液可返(fan)回(hui)脫硫(liu)塔內循環(huan)使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提(ti)高煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不(bu)能(neng)在(zai)高溫下(xia)長期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)對陽極(ji)板壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年(nian)左右(you)，與(yu)產品(pin)(pin)的(de)質量及制(zhi)作產品(pin)(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)樹(shu)脂等原(yuan)材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關(guan)。3)如果出現部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模塊更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根據各(ge)企業發布的(de)環(huan)境監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(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(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提(ti)出了柔性電極濕式電除塵技(ji)術的概(gai)念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和(he)俄亥(hai)俄州立大學共(gong)同(tong)研究制(zhi)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(dong)大學和國電環保院共同研發，開(kai)始了柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物用于濕式除(chu)塵(chen)器的研究工(gong)作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應(ying)用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕(shi)性優良(liang)的柔(rou)性絕緣疏水纖維(wei)織物通過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以形(xing)成水膜，并(bing)靠重力自流向下(xia)與煙氣分離，柔(rou)性織物材料作為(wei)收塵極布置成方(fang)形(xing)孔(kong)道(dao)(立(li)式(shi)布置)，煙氣沿(yan)孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、防腐性(xing)能(neng)(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水纖維本(ben)身的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)，有(you)利于表(biao)面形成均勻水膜(mo)，利用從煙(yan)氣中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗水量(liang)(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有(you)利于后期的(de)(de)(de)維護和(he)(he)更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽極(ji)(ji)不(bu)耐(nai)高溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)(jiao)高時，對陽極(ji)(ji)壽命有(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時可能(neng)(neng)燒蝕(shi)，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)(jiao)大，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程(cheng)度和(he)(he)浸水后發生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)伸縮都會影響實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而影響到電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙(yan)氣流速較(jiao)(jiao)高，產生(sheng)(sheng)氣流帶出(chu)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及(ji)氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率低(di)。性(xing)能(neng)(neng)結果表(biao)明(ming)：粉塵去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公司一期600MW機組(zu)采(cai)用了柔(rou)(rou)性(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是(shi)(shi)北京華能(neng)(neng)達公司自主(zhu)(zhu)(zhu)研發(fa)的(de)(de)具有(you)(you)自主(zhu)(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)。與上述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結(jie)(jie)構不同(tong)(tong)，該結(jie)(jie)構布(bu)置(zhi)是(shi)(shi)將收塵(chen)(chen)陽極板垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向在同(tong)(tong)一水平線(xian)上，粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在引風力(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)作用(yong)下(xia)(xia)，在新(xin)型(xing)陽極板上完(wan)成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主(zhu)(zhu)(zhu)要由殼體(ti)、分布(bu)板、陽極裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰極裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風系統和供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)特(te)點(dian)如下(xia)(xia)：1)與煙(yan)氣(qi)接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼材質(zhi)，具有(you)(you)強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤(you)其(qi)對氯離子和硫化物(wu)的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)性(xing)，使用(yong)壽命(ming)能(neng)(neng)夠(gou)達到(dao)(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽極板的(de)(de)通孔率達到(dao)(dao)98%以上，其(qi)幾乎(hu)全(quan)通透的(de)(de)結(jie)(jie)構大(da)大(da)降低了(le)徑流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并且和普(pu)通的(de)(de)陽極板相(xiang)(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)(tong)體(ti)積(ji)下(xia)(xia)新(xin)型(xing)陽極板具有(you)(you)的(de)集(ji)塵(chen)面積(ji)，相當于普通陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)(ji)(ji)系統采用(yong)(yong)(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)室，由(you)高(gao)壓噴(pen)嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)(ji)(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)(xi)網板(ban)，清(qing)(qing)洗(xi)(xi)網板(ban)后的(de)污水通過排水泵和排污管(guan)道送入(ru)脫硫塔補水。在(zai)工程運(yun)行中，利(li)用(yong)(yong)(yong)壓差(cha)監測，實現(xian)在(zai)線噴(pen)淋，無水循環系統，故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式電除塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)問題如下：1)由(you)于接(jie)觸煙氣(qi)的(de)部件全部采用(yong)(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼，前期成(cheng)本投(tou)入(ru)較高(gao)。