懷化濕式電除塵器

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)世紀，隨著我(wo)國經濟的高速發(fa)展(zhan)，火電裝機容量仍在不(bu)斷(duan)增(zeng)長。按中電聯《電力行業節(jie)能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增(zeng)火電裝機容量約0.51億(yi)kW。根據(ju)電力規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)約為3億kW。火電(dian)廠的快速發展導致了(le)大氣環(huan)境(jing)的污染并引發了(le)公共環(huan)境(jing)及健(jian)康危(wei)機(ji)，

雖然(ran)采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與(yu)發(fa)(fa)展清(qing)潔(jie)能源，但由于我國燃煤發(fa)(fa)電的基數較大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣污染物的主(zhu)要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強(qiang)度的主(zhu)要措施(shi)就是(shi)制定(ding)和實(shi)施(shi)更(geng)加嚴格的排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵器作為燃煤電廠污染(ran)物(wu)控制(zhi)的精處理(li)技術設(she)備，其(qi)處理(li)對象(xiang)為含大量游(you)離水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主要(yao)去(qu)除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可(ke)有效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排(pai)放，本(ben)文介(jie)紹(shao)4種濕(shi)式電除(chu)塵器技術，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及(ji)除(chu)塵效(xiao)果等(deng)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(de)濕(shi)除(chu)(chu)(chu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在于陽極(ji)板材質(zhi)的(de)選取及(ji)清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)。根據陽極(ji)材質(zhi)的(de)不同，主要(yao)分為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi);根據清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜的(de)形成原理(li))不同，分為(wei)水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)，前者(zhe)(zhe)為(wei)間(jian)斷噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)(shui)汽在陽極(ji)表(biao)面(mian)自(zi)凝結(jie)實現(xian)在線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)(zhe)為(wei)通過噴(pen)淋水(shui)(shui)在陽極(ji)表(biao)面(mian)形成水(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為(wei)應對(dui)地方環保(bao)法規提出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排(pai)放控制(zhi)的要求(qiu)，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控制(zhi)(zhi)要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)過引進技術(shu)(shu)并優化設(she)計(ji)，已掌握其(qi)核心技術(shu)(shu)。(1)金(jin)(jin)屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技術(shu)(shu)特(te)點如下(xia)：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)流沿水平(ping)(ping)方(fang)(fang)向(xiang)進出，煙氣(qi)流速較(jiao)低(流速在2.5m/s左(zuo)右)，能有效控制(zhi)(zhi)氣(qi)流帶出粉塵(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶(rong)膠脫除效率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)極均平(ping)(ping)行于氣(qi)流方(fang)(fang)向(xiang)布(bu)置，金(jin)(jin)屬極板采(cai)用(yong)懸掛方(fang)(fang)式(shi)，極板通(tong)過懸掛梁固定于殼(ke)體(ti)(ti)中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采(cai)用(yong)框架式(shi)結(jie)構，通(tong)過吊桿吊掛在殼(ke)體(ti)(ti)中(zhong)。這種(zhong)安(an)裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)由于陰(yin)陽(yang)極不(bu)易變形，極間(jian)距有保證，故(gu)電(dian)(dian)場(chang)穩定性好(hao)，運行電(dian)(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫硫系統出現故(gu)障時，可以在較(jiao)高(gao)(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)度(du)下(xia)運行。

(2)金屬電極濕式電除塵器存(cun)在的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)板一(yi)(yi)般高(gao)(gao)度在8～10m左右(you)，要形成均勻的(de)(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)板的(de)(de)(de)設(she)計、制(zhi)造、安裝及(ji)維護有嚴格的(de)(de)(de)要求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板材質(zhi)多采(cai)用316L，需要通過水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護以(yi)防腐(fu)蝕，一(yi)(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護出(chu)現(xian)失(shi)效，造成極(ji)(ji)板腐(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪失(shi)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方(fang)式采(cai)用在線單線連(lian)續噴(pen)淋工藝，需要設(she)置專門的(de)(de)(de)水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后(hou)循環使用，這種清(qing)灰方(fang)式對于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿(jian)的(de)(de)(de)消(xiao)耗較大，對噴(pen)嘴(zui)性能要求更高(gao)(gao)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境監(jian)測報告顯(xian)示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大唐(tang)黃島電(dian)(dian)廠670MW機組、神華國(guo)華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等都采(cai)用了金屬(shu)極(ji)(ji)板濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重量(liang)(liang)輕、比強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特性(xing)(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)器運行時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)來(lai)的(de)液滴在(zai)(zai)沉淀極(ji)表面(mian)形成液膜(mo)，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)疏(shu)水性(xing)(xing)(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)石膏對沉淀極(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠重力(li)自流(liu)至下(xia)(xia)部集(ji)液槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)沉積(ji)，在(zai)(zai)沉淀極(ji)管上部設置一(yi)層(ceng)間(jian)斷(duan)噴淋裝置，將(jiang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器分為多個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行間(jian)斷(duan)沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統(tong)自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行，沖(chong)洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)(yu)耗水量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)液槽中的(de)收(shou)集(ji)液可返回脫硫塔內(nei)循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問(wen)題(ti)如下(xia)(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)氣流(liu)速(su)后，影響(xiang)(xiang)除(chu)塵(chen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品的(de)質量(liang)(liang)及制(zhi)作(zuo)產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)樹(shu)脂等原(yuan)材(cai)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如果出現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需要整個模(mo)塊更換，將(jiang)大大增(zeng)加維護(hu)費用(yong)(yong)和(he)難度(du)。根據各(ge)企業發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞(dong)口(kou)300MW機(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。

3.3、柔性電極濕(shi)式(shi)電除塵器20世(shi)紀90年代末(mo)，俄亥俄州立大學提出了(le)柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵技術的(de)概(gai)念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和(he)俄亥(hai)俄州(zhou)立大學共同研究制作出臺實驗裝置。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國電環(huan)保(bao)院共同研(yan)發，開始了柔性(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物用于濕式(shi)除(chu)塵器的研(yan)究工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)(tong)過(guo)相關(guan)資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)(shui)纖維織物通(tong)(tong)過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以(yi)形(xing)(xing)成(cheng)水(shui)(shui)膜(mo)，并靠重力自流向(xiang)下(xia)(xia)與煙氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織物材料作為收塵極布置(zhi)成(cheng)方形(xing)(xing)孔(kong)(kong)道(立式布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)(kong)道流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器的技(ji)術特點如下(xia)(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖維本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利于(yu)表面形(xing)成均勻水(shui)(shui)膜，利用從(cong)煙(yan)(yan)氣(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件(jian)可組裝拆(chai)卸，有(you)(you)(you)利于(yu)后期的(de)(de)(de)維護和更(geng)換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高溫，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較高時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能燒蝕，使用壽命(ming)6年左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)(lv)較大(da)，陽(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會影(ying)響實際(ji)的(de)(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)流(liu)速較高，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)能結果表明(ming)：粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)限公司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)(you)限公司一期600MW機組采用了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司(si)自主(zhu)研發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有自主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與上述濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)(tong)，該結(jie)構(gou)布置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向，使(shi)電(dian)場力(li)與引(yin)風力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)(tong)一水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)與電(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)上完成(cheng)(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主(zhu)要由殼(ke)體(ti)(ti)、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)(zhuang)置、陰(yin)極裝(zhuang)(zhuang)置、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)電(dian)源等(deng)組(zu)成(cheng)(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與煙氣接觸(chu)部(bu)(bu)位全(quan)部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使(shi)用(yong)壽(shou)命能夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔(kong)率達(da)到(dao)98%以上，其幾乎(hu)全(quan)通(tong)(tong)透的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)(shi)式除塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且(qie)和普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)(tong)體(ti)(ti)積(ji)下新(xin)(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵面(mian)積，相(xiang)當于(yu)普通陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統(tong)采用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下部(bu)(bu)設立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗(xi)室(shi)，由(you)高壓噴(pen)(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清(qing)洗(xi)網(wang)板(ban)后的(de)(de)污水通過排水泵和(he)排污管道送入脫硫塔(ta)補水。在(zai)工(gong)程運行(xing)中，利用壓差監測，實現在(zai)線(xian)噴(pen)(pen)淋，無水循環系統(tong)，故(gu)耗水、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于(yu)接(jie)觸煙氣的(de)(de)部(bu)(bu)件(jian)全部(bu)(bu)采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本(ben)投入較高。