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濟源濕式電除塵器

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濟源濕式電除塵器

詳細介紹

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(yin)言進入新(xin)世(shi)紀(ji),隨(sui)著我(wo)國經濟(ji)的高(gao)速發展,火電(dian)裝機容量(liang)仍在不(bu)斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保信息》推算,2015年,我(wo)國新(xin)增火電(dian)裝機容量(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃設計總院預測,到(dao)2020年,火(huo)電裝(zhuang)機容(rong)量將達到12.2億kW,新增裝(zhuang)機容(rong)量約為3億kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導致(zhi)了大氣環(huan)境的(de)污(wu)染并(bing)引(yin)發了公共環(huan)境及健康危機,

雖然采取(qu)一系列(lie)政策(ce),大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔(jie)能源,但由于我(wo)國燃(ran)煤(mei)發(fa)電的(de)基數較大,火電廠仍(reng)將是(shi)大氣污(wu)染物的(de)主要(yao)排放(fang)源之一(yi),而降低排放(fang)強度的(de)主要(yao)措施(shi)就(jiu)是(shi)制定和(he)實施(shi)更加(jia)嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器作為(wei)燃(ran)煤電廠污染物控制的(de)(de)精處(chu)(chu)理(li)技術設備,其處(chu)(chu)理(li)對象為(wei)含(han)大(da)量游離(li)水的(de)(de)飽和濕(shi)煙氣,主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴(di)和有(you)害氣體,并(bing)可有(you)效(xiao)控制PM2.5的(de)(de)排放,本文介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)器技術,并(bing)從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效(xiao)果等(deng)方面進(jin)行比(bi)較(jiao)。

濕式電除塵器

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)技(ji)術中(zhong),主要差別在于陽極(ji)板(ban)材(cai)質的(de)選取及清灰(hui)(hui)技(ji)術。根據陽極(ji)材(cai)質的(de)不(bu)同(tong),主要分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi);根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(即(ji)水(shui)膜(mo)的(de)形成原理)不(bu)同(tong),分為水(shui)膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術,前者為間斷噴(pen)淋(lin),靠(kao)煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽極(ji)表面(mian)自(zi)凝結實現在線清灰(hui)(hui),后(hou)者為通(tong)過噴(pen)淋(lin)水(shui)在陽極(ji)表面(mian)形成水(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)塵器性(xing)能(neng)對(dui)比3.1、金(jin)屬電極濕式(shi)電除(chu)塵器20世紀90年代,為應對(dui)地(di)方環保法規提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排放控制的(de)要求,日本三(san)菱公司研發(fa)并建成濕式(shi)電除(chu)塵器,用于燃煤電廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年,專(zhuan)門(men)針對PM2.5提出(chu)控制要求(qiu),在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通(tong)(tong)過(guo)引(yin)進技術(shu)并優化(hua)設(she)計,已掌握(wo)其(qi)核(he)心技術(shu)。(1)金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的技術(shu)特點如下:1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)布(bu)置(zhi),氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向(xiang)進出(chu),煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)(jiao)低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)),能有效控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉(fen)塵,提高PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極均平(ping)行(xing)(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布(bu)置(zhi),金屬極板(ban)采(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi),極板(ban)通(tong)(tong)過(guo)懸掛梁(liang)固定(ding)(ding)于殼體中,電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)框架式(shi)結構,通(tong)(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼體中。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽極不易變形,極間距有保(bao)證,故(gu)電(dian)場穩定(ding)(ding)性好(hao),運(yun)行(xing)(xing)電(dian)壓高。3)耐(nai)高溫,脫硫系(xi)統(tong)出(chu)現(xian)故(gu)障時,可以在(zai)較(jiao)(jiao)高的煙氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)(xing)。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)存在的問題如下:

1)陽(yang)極板(ban)(ban)一(yi)般高度在8~10m左右(you),要(yao)(yao)形(xing)成(cheng)均(jun)勻(yun)的(de)水(shui)膜對(dui)(dui)陽(yang)極板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求(qiu),更換時難度較(jiao)(jiao)大。2)極板(ban)(ban)材質多采(cai)(cai)用(yong)316L,需要(yao)(yao)通過水(shui)膜保護以防腐蝕,一(yi)旦水(shui)膜保護出現失(shi)效,造成(cheng)極板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重,甚至(zhi)喪(sang)失(shi)除(chu)(chu)塵(chen)效率。3)清灰方式(shi)(shi)采(cai)(cai)用(yong)在線單(dan)線連續噴(pen)淋工藝(yi),需要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系(xi)統(tong),噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong),這種清灰方式(shi)(shi)對(dui)(dui)于水(shui)耗、電耗、堿的(de)消(xiao)耗較(jiao)(jiao)大,對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)更高。根據各(ge)企(qi)業發布的(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示,金屬電極濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏):≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率:≥70%;霧滴(di)含量(liang):低于20mg/m3。目前(qian),浙江嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐(tang)黃島電廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國華舟山電廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都(dou)采(cai)(cai)用(yong)了(le)金屬極板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電除(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)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如下:1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)重量輕、比強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型,實現(xian)整(zheng)體模塊化,有(you)(you)(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi),收(shou)(shou)集(ji)下來的(de)液(ye)(ye)(ye)滴在沉淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液(ye)(ye)(ye)膜,由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)很強(qiang)(qiang)的(de)疏水(shui)性(xing),能有(you)(you)(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)沉淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接,靠重力自(zi)流至下部集(ji)液(ye)(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉積,在沉淀(dian)極(ji)管上部設置(zhi)一(yi)層間(jian)斷噴淋裝置(zhi),將(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang),當(dang)需(xu)要進行(xing)間(jian)斷沖洗(xi)(xi)時(shi),控制系統自(zi)動停(ting)掉其中(zhong)(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)或(huo)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)降壓運行(xing),沖洗(xi)(xi)結束后開(kai)啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)(chang)。由于(yu)耗水(shui)量較小,集(ji)液(ye)(ye)(ye)槽(cao)中(zhong)(zhong)的(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)(ye)(ye)可返(fan)回脫硫塔內循環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在的(de)問題如下:1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)在2.5m/s左右時(shi),PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao),提(ti)高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)后,影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)般(ban)FRP不(bu)能在高(gao)溫(wen)下長期(qi)使用(yong),煙(yan)(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)(you)影響,嚴重時(shi)可能燒(shao)灼。FRP的(de)使用(yong)壽命(ming)在10~15年左右,與(yu)產(chan)品(pin)的(de)質量及(ji)(ji)制作產(chan)品(pin)所用(yong)的(de)樹脂(zhi)等原材料性(xing)能有(you)(you)(you)關。3)如果出現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞,需(xu)要整(zheng)個模塊更換,將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)和(he)難度(du)。根據各(ge)企業(ye)發布的(de)環境監測報告顯示,導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏):≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv):≥70%;霧滴含量:低于(yu)25mg/m3。目前(qian),黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上海(hai)石(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等都采用(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀90年(nian)代末,俄(e)亥俄(e)州立(li)大學提出了(le)柔性(xing)電極濕式電除(chu)塵技術的概念,2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研究制(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(zao)由山東大(da)學和國(guo)電環保(bao)院共(gong)同研發,開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用(yong)于濕式除塵器的研究工作,并(bing)于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網:goyd.cn通過相關資料顯示,耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物通過潤濕使其導電,可以形成(cheng)(cheng)水(shui)膜,并靠重力自(zi)流(liu)向下(xia)與(yu)煙(yan)氣(qi)分離,柔(rou)性(xing)織物材(cai)料作(zuo)為收塵(chen)極布置成(cheng)(cheng)方形孔道(立(li)式布置),煙(yan)氣(qi)沿孔道流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下(xia):1)柔(rou)性(xing)陽(yang)有(you)重量(liang)輕、防腐(fu)性(xing)(xing)能好的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖(xian)維本身的(de)結構(gou)特性(xing)(xing),有(you)利于(yu)(yu)表面形成(cheng)均勻水(shui)(shui)膜,利用(yong)從煙(yan)(yan)氣中收集的(de)酸液帶(dai)出灰(hui)(hui),實(shi)(shi)現自清灰(hui)(hui),沖洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極部件可(ke)組(zu)裝拆卸(xie),有(you)利于(yu)(yu)后期(qi)的(de)維護和更(geng)換。(2)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)問題如(ru)下:1)柔性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不耐高(gao)(gao)溫,煙(yan)(yan)氣溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時,對陽(yang)(yang)極壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)響,嚴(yan)重時可(ke)能燒蝕,使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大,陽(yang)(yang)極布(bu)的(de)張(zhang)緊程度(du)和浸水(shui)(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)伸縮(suo)都會影(ying)響實(shi)(shi)際的(de)極間距,進而影(ying)響到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)(yan)氣流速較(jiao)高(gao)(gao),產生(sheng)氣流帶(dai)出,PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫除(chu)率(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明:粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(含石膏):≥70%;SO3去除(chu)率(lv):≥70%;霧(wu)滴含量(liang):低于(yu)(yu)20mg/m3。目(mu)前,國(guo)電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司(si)300MW機(ji)(ji)組(zu),國(guo)電(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)一(yi)(yi)體化有(you)限公司(si)一(yi)(yi)期(qi)600MW機(ji)(ji)組(zu)采用(yong)了柔性(xing)(xing)電(dian)極濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器是(shi)北京華(hua)能(neng)(neng)達(da)公(gong)司自主研發的具有自主知識產權的除塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)上述濕式靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器結構(gou)(gou)不同,該結構(gou)(gou)布置是(shi)將(jiang)收塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)(fang)向,使電(dian)(dian)場(chang)力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的方(fang)(fang)向在(zai)(zai)同一(yi)水平線上,粉塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)(zai)引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)(dian)場(chang)力(li)的共同作用下,在(zai)(zai)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器的技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)下:1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位(wei)全部(bu)采(cai)用2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼材質,具有強度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)(qi)對氯離子(zi)和(he)硫化物的應(ying)力(li)腐蝕)等(deng)特(te)性(xing),使用壽命(ming)能(neng)(neng)夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)的通孔(kong)率達(da)到(dao)98%以上,其(qi)(qi)幾乎全通透的結構(gou)(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)式濕式除塵(chen)(chen)器的運(yun)行阻力(li),并(bing)且和(he)普通的陽(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)比,相(xiang)同體積下新型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)具有的(de)(de)集塵面(mian)積,相(xiang)當于(yu)普通(tong)(tong)陽(yang)極板的(de)(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極系(xi)統采用(yong)(yong)旋轉(zhuan)電極設計,在(zai)旋轉(zhuan)電極下部(bu)設立獨立的(de)(de)清(qing)(qing)洗室,由高(gao)壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極內部(bu)向外沖洗網(wang)(wang)板,清(qing)(qing)洗網(wang)(wang)板后(hou)的(de)(de)污水(shui)(shui)通(tong)(tong)過排水(shui)(shui)泵(beng)和(he)排污管道送入(ru)脫硫塔(ta)補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中(zhong),利用(yong)(yong)壓差監測,實(shi)現在(zai)線噴淋,無水(shui)(shui)循(xun)環系(xi)統,故耗水(shui)(shui)、耗電量小。(2)徑(jing)流濕式電除塵器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題(ti)如下:1)由于(yu)接觸(chu)煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼,前期成本投入(ru)較高(gao)。

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