嘉峪關濕式電除塵器

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(sui)著我國經(jing)濟的高速(su)發(fa)展，火電(dian)(dian)裝機容量仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝機容量約(yue)0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力(li)規劃設計總(zong)院(yuan)預測(ce)，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝(zhuang)機(ji)容量約為3億(yi)kW。火電廠的快速(su)發展導致了大氣環境的污(wu)染并引發了公共環境及(ji)健康危機(ji)，

雖然采(cai)取(qu)一(yi)系列政策(ce)，大力推動(dong)煤炭(tan)清(qing)潔利用與發展清潔能源(yuan)，但(dan)由于我國燃煤發電的(de)(de)基(ji)數(shu)較(jiao)大(da)，火電廠仍將是大(da)氣污染物的(de)(de)主要排放源(yuan)之(zhi)一，而(er)降低排放強度的(de)(de)主要措施(shi)就是制定(ding)和實(shi)施(shi)更加嚴(yan)格的(de)(de)排放標(biao)準。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器作(zuo)為燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污染物控(kong)制(zhi)的(de)精處理技(ji)術設備(bei)，其處理對象為含大量游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)(you)害(hai)氣體(ti)，并(bing)可(ke)(ke)有(you)(you)效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器技(ji)術，并(bing)從性能、可(ke)(ke)靠性及除(chu)(chu)塵效果等方面進行(xing)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)前的濕(shi)除(chu)技(ji)術(shu)(shu)中，主要差(cha)別在(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)(ji)板材質(zhi)的選(xuan)取及清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)的不(bu)同，主要分為不(bu)銹(xiu)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器、導電(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器;根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)(shui)膜的形(xing)成原理)不(bu)同，分為水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜沖(chong)洗清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面自(zi)凝結實現(xian)在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表面形(xing)成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)(dui)地方環保(bao)法規提出的對(dui)(dui)煙(yan)塵(chen)排放控制(zhi)的要求(qiu)，日本三菱公司研發(fa)并建(jian)成濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃煤(mei)電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出控(kong)制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我國通(tong)過(guo)引進技術并優化設計，已掌握其核心(xin)技術。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器的技術特(te)點如下(xia)：1)大多采(cai)用臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流(liu)沿水平方(fang)向(xiang)進出，煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控(kong)制氣(qi)(qi)流(liu)帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均(jun)平行于(yu)氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布置(zhi)，金屬(shu)極(ji)(ji)板采(cai)用懸掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)(gua)梁(liang)固(gu)定(ding)(ding)于(yu)殼體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)采(cai)用框(kuang)架(jia)式(shi)結構(gou)，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛(gua)(gua)在(zai)殼體中。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證，故(gu)(gu)電(dian)場(chang)穩定(ding)(ding)性好，運(yun)行電(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出現故(gu)(gu)障時，可(ke)以在(zai)較(jiao)高的煙(yan)氣(qi)(qi)溫度下(xia)運(yun)行。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽極板(ban)一(yi)般高(gao)度在(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽極板(ban)的(de)(de)設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴(yan)(yan)格的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換時難度較大(da)。2)極板(ban)材質多(duo)采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出(chu)現失效，造(zao)成(cheng)極板(ban)腐蝕(shi)嚴(yan)(yan)重(zhong)，甚至喪失除(chu)(chu)(chu)塵效率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)在(zai)線單線連續(xu)噴(pen)(pen)淋工藝(yi)，需要(yao)(yao)設置專(zhuan)門(men)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這種清灰方式(shi)對于水(shui)(shui)(shui)耗、電耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)，對噴(pen)(pen)嘴(zui)性能要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測報告顯示，金屬(shu)電極濕式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器粉塵去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大(da)唐黃島電廠670MW機(ji)組、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電廠350MW機(ji)組等都采用(yong)了(le)金屬(shu)極板(ban)濕式(shi)電除(chu)(chu)(chu)塵器。

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)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)技術(shu)特點如(ru)下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比(bi)強度(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等特性。2)收塵(chen)極(ji)(ji)(ji)組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收集下(xia)(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很強的(de)疏水(shui)(shui)性，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)石膏對(dui)沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)(ji)壁(bi)的(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)流至下(xia)(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為防止(zhi)少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)(ji)(ji)管上部設置(zhi)一(yi)(yi)層(ceng)間斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)分(fen)為多(duo)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗時(shi)，控制系統自(zi)動停(ting)掉(diao)其中一(yi)(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束(shu)后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水(shui)(shui)量(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽(cao)中的(de)收集液(ye)可返(fan)回脫硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙(yan)氣流速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性能(neng)。2)一(yi)(yi)般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)壽命有(you)影(ying)響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品的(de)質量(liang)及(ji)制作產品所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等原材(cai)料(liao)性能(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現部分(fen)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個(ge)(ge)模(mo)塊更換，將大大增(zeng)加(jia)維護費(fei)用(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)。根(gen)據各(ge)企(qi)業(ye)發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃(huang)臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩(liang)臺(tai)300MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥俄(e)州立(li)大學共同(tong)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(zao)由山東大學(xue)和國(guo)電(dian)環保院共(gong)同研(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物(wu)用于(yu)濕式(shi)除塵器(qi)的(de)研(yan)究工作，并于(yu)2012年(nian)在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工(gong)業化應用。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐(fu)蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通(tong)過潤(run)濕(shi)使其導電，可以形成水膜，并靠重(zhong)力自流向下與煙氣分(fen)離，柔性(xing)織物(wu)材料作為收塵(chen)極布置成方形孔道(dao)(立式布置)，煙氣沿孔道(dao)流過。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)的技術特(te)點如下：1)柔性(xing)陽有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)結構(gou)特性(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)(li)(li)于表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)(li)(li)用從煙氣中收集的(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利(li)(li)(li)于后期的(de)(de)維護和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)(gao)溫，煙氣溫度(du)較高(gao)(gao)時，對(dui)陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)(you)影響，嚴重時可能燒(shao)蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)伸縮率(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和(he)浸水(shui)后發生的(de)(de)伸縮都會影響實際的(de)(de)極(ji)間距(ju)，進而影響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣流速較高(gao)(gao)，產生氣流帶出，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明(ming)：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一(yi)體(ti)化有(you)(you)限公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器是(shi)北京華(hua)能達公司(si)自主研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主知識產權的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)除塵(chen)(chen)器結構(gou)(gou)不同，該結構(gou)(gou)布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板垂直于(yu)氣流方向，使電(dian)場力與(yu)(yu)(yu)引風力的(de)(de)(de)(de)方向在(zai)同一水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風力與(yu)(yu)(yu)電(dian)場力的(de)(de)(de)(de)共同作用下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板上(shang)完(wan)成(cheng)捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼(ke)體、分布板、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)電(dian)源等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下(xia)：1)與(yu)(yu)(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不銹鋼材(cai)質，具(ju)有(you)強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對(dui)氯離(li)子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕)等(deng)特(te)(te)性，使用壽命能夠(gou)達到30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板的(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔率達到98%以上(shang)，其幾乎全通(tong)(tong)透的(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大大降低了徑(jing)(jing)流式濕(shi)(shi)式除塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)運行阻力，并且和(he)普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)板相比，相同體積下(xia)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)極(ji)板具(ju)有(you)的(de)集塵面積(ji)，相當(dang)于普通陽(yang)(yang)極板的(de)20倍。3)陽(yang)(yang)極系(xi)統(tong)(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)電極設計，在旋(xuan)轉(zhuan)電極下部設立(li)獨立(li)的(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓(ya)噴嘴(zui)在旋(xuan)轉(zhuan)電極內部向(xiang)外沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵(beng)和(he)排(pai)污(wu)管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在工程運行中，利用壓(ya)差監測，實現在線噴淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統(tong)(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電量小(xiao)。(2)徑(jing)流濕式電除塵器存在的(de)問題如下：1)由于接觸煙(yan)氣的(de)部件(jian)全部采用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本投(tou)入較高(gao)。