晉中濕式電除塵器

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(xin)(xin)世紀，隨著(zhu)我(wo)國經濟的(de)高速(su)發(fa)展，火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)仍(reng)在不(bu)斷增(zeng)長。按(an)中電聯《電力(li)行(xing)業節能(neng)環(huan)保信息》推(tui)算，2015年，我(wo)國新(xin)(xin)增(zeng)火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電力(li)規劃設(she)計總院(yuan)預測，到2020年，火電裝(zhuang)機容量將達到12.2億kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容量約為(wei)3億kW。火電廠的(de)快速發(fa)展導致了(le)大氣環境(jing)的(de)污染并引發(fa)了(le)公共環境(jing)及健康危機，

雖然采取一(yi)系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用(yong)與發展清潔(jie)能源(yuan)，但由于我(wo)國燃煤(mei)發電的(de)基數較大，火(huo)電廠仍(reng)將是大氣污染物的(de)主(zhu)要排放源(yuan)之一，而降低排放強度(du)的(de)主(zhu)要措施(shi)(shi)就(jiu)是制定和實施(shi)(shi)更加嚴格(ge)的(de)排放標準(zhun)。

同(tong)時濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器作為燃煤電廠污(wu)染(ran)物控制的精(jing)處(chu)理技術設(she)備(bei)，其處(chu)理對象為含大量游(you)離水的飽(bao)和濕煙氣，主要去(qu)除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)(you)害氣體，并(bing)可有(you)(you)效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種(zhong)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器技術，并(bing)從(cong)性能、可靠性及除(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(zai)(zai)目前(qian)的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)(yao)差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材質的(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽極(ji)(ji)材質的(de)不同(tong)，主(zhu)要(yao)(yao)分(fen)為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器、柔(rou)性電極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電除(chu)塵器;根(gen)據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)膜的(de)形成原理)不同(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)膜自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)間斷噴(pen)(pen)淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實(shi)現在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過噴(pen)(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面形成水(shui)膜清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年(nian)代，為(wei)應對地方環(huan)保法規提(ti)出(chu)的對煙(yan)塵(chen)(chen)排放控制的要求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電(dian)廠的煙(yan)塵(chen)(chen)治理(li)。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我國通(tong)過(guo)引進技(ji)術(shu)并優化(hua)設計，已掌握其核心(xin)技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)大多采用臥式(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平(ping)方向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能(neng)有效控制氣(qi)(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉(fen)塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均平(ping)行于(yu)(yu)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)方向布置，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用懸掛方式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛梁固定(ding)(ding)于(yu)(yu)殼(ke)(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用框(kuang)架式(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)吊桿(gan)吊掛在殼(ke)(ke)體中(zhong)。這種(zhong)安(an)裝方式(shi)由(you)于(yu)(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)(ding)性好(hao)，運行電(dian)(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故(gu)障時(shi)，可以在較高(gao)的煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極板(ban)一般高(gao)度在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽(yang)極板(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格的(de)要(yao)求，更(geng)換時難度較大(da)。2)極板(ban)材質多采(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防(fang)腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效，造成極板(ban)腐蝕嚴(yan)重(zhong)，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式采(cai)用在線單線連(lian)續噴(pen)淋工(gong)藝，需要(yao)設置專(zhuan)門的(de)水(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循環(huan)使用，這種清灰(hui)方式對(dui)于水(shui)耗、電耗、堿的(de)消(xiao)耗較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性(xing)能要(yao)求更(geng)高(gao)。根據各企(qi)業發(fa)布(bu)的(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，金(jin)(jin)屬電極濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)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(di)含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島(dao)電廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機組等都采(cai)用了金(jin)(jin)屬極板(ban)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)(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)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有重(zhong)量(liang)(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高、耐腐蝕(shi)等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現整體模塊化，有利(li)于(yu)(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在沉淀極(ji)表(biao)面形(xing)成液(ye)(ye)膜，由(you)(you)于(yu)(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有很強(qiang)的(de)(de)疏水性，能有效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下(xia)部集液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在沉淀極(ji)管上部設置一層間斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為多(duo)個電(dian)場(chang)，當需(xu)要(yao)進行(xing)間斷(duan)沖洗時(shi)，控制系統自動停(ting)掉其中一個電(dian)場(chang)或將電(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗結束(shu)后開啟該電(dian)場(chang)。由(you)(you)于(yu)(yu)耗水量(liang)(liang)較(jiao)(jiao)小，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可(ke)返回脫(tuo)硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣流(liu)速(su)在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)高，提高煙(yan)(yan)氣流(liu)速(su)后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在高溫下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較(jiao)(jiao)高時(shi)對陽極(ji)板(ban)壽命有影響，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10～15年(nian)左右，與產(chan)品的(de)(de)質量(liang)(liang)及制作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等(deng)原材料(liao)性能有關(guan)。3)如果出現部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個模塊更換(huan)，將大大增加(jia)維護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據(ju)各企(qi)業發布(bu)的(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)組等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕式電除塵器20世紀(ji)90年代末(mo)，俄亥俄州立大學(xue)提出了柔性電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵技(ji)術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)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(guo)電環(huan)保院共同研發，開始了柔性絕緣(yuan)疏(shu)水纖維(wei)織物用于(yu)(yu)濕式除塵器的研究工作，并于(yu)(yu)2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機組中完成工(gong)業(ye)化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資(zi)料(liao)顯示，耐(nai)腐(fu)蝕性優良的柔(rou)性絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織(zhi)物(wu)通過(guo)潤濕(shi)使其導(dao)電，可以形成水膜，并(bing)靠重力自流向(xiang)下與煙氣(qi)分離，柔(rou)性織(zhi)物(wu)材料(liao)作為收塵極布置(zhi)成方形孔(kong)(kong)道(立(li)式(shi)布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)(kong)道流過(guo)。(1)柔(rou)性濕(shi)式(shi)電除塵器(qi)的技術特點如下：1)柔(rou)性陽有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)特性(xing)，有(you)(you)利(li)于表面形成均(jun)勻水膜，利(li)用從煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)(dai)出灰(hui)(hui)，實現自清灰(hui)(hui)，沖洗水量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)裝(zhuang)拆(chai)卸(xie)，有(you)(you)利(li)于后期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔性(xing)濕式電(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔性(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)(de)張緊程度和(he)浸水后發生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)(suo)都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進(jin)而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正常運(yun)行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)流速(su)較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)(qi)流帶(dai)(dai)出，PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆(ke)粒及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫除率(lv)(lv)低(di)。性(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去除率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有(you)(you)限公(gong)司(si)300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體(ti)化有(you)(you)限公(gong)司(si)一(yi)期600MW機(ji)組(zu)采用了柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜(jing)電(dian)除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華(hua)能達(da)(da)公(gong)司自(zi)(zi)主研發的(de)(de)(de)(de)具有(you)自(zi)(zi)主知(zhi)識產權(quan)的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上述濕(shi)式靜電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構不同，該(gai)結構布置(zhi)是(shi)將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)與(yu)(yu)引(yin)風力(li)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)在同一(yi)水平線上，粉塵(chen)(chen)顆粒在引(yin)風力(li)與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)(de)共同作用下，在新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上完(wan)成捕集。裝置(zhi)主要由(you)殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源(yuan)等組(zu)成。(1)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點(dian)如(ru)下：1)與(yu)(yu)煙氣接(jie)觸部位(wei)全部采用2205雙(shuang)相不銹鋼材質(zhi)，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤(you)其對氯離子和硫化物(wu)的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等特性，使用壽命能夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率(lv)達(da)(da)到98%以上，其幾乎全通透的(de)(de)(de)(de)結構大大降低了(le)徑流(liu)式濕(shi)式除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相比，相同體積(ji)下新(xin)型陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有(you)的集塵(chen)(chen)面積，相當(dang)于(yu)普通陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的20倍。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)(tong)采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨立的清(qing)(qing)洗(xi)(xi)室，由(you)高壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內部(bu)向外(wai)沖洗(xi)(xi)網板(ban)(ban)，清(qing)(qing)洗(xi)(xi)網板(ban)(ban)后的污水(shui)通過(guo)排水(shui)泵和排污管道(dao)送入脫硫(liu)塔補水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用壓(ya)差監測，實現(xian)在(zai)線(xian)噴淋，無(wu)水(shui)循(xun)環(huan)系統(tong)(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量(liang)小(xiao)。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器存在(zai)的問題如下(xia)：1)由(you)于(yu)接(jie)觸煙氣的部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼，前期成本(ben)投入較(jiao)高。