克拉瑪依濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著我國經(jing)濟的高速發(fa)展，火電裝機(ji)容量仍在不(bu)斷(duan)增長。按中電聯《電力行(xing)業節能環(huan)保(bao)信息》推(tui)算，2015年，我國新增火電裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電(dian)裝機(ji)容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發展(zhan)導致了大氣環境(jing)的(de)污染并(bing)引(yin)發了公共環境(jing)及健(jian)康(kang)危機(ji)，

雖然(ran)采(cai)取一系列政策，大力(li)推動煤炭清潔利用與發展清(qing)潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較大，火電廠仍將是大氣污(wu)染物的(de)主要(yao)排放(fang)(fang)源之(zhi)一，而(er)降低排放(fang)(fang)強度的(de)主要(yao)措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排放(fang)(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)式電除塵(chen)器作為(wei)燃煤電廠(chang)污染物控制的精處(chu)理技術設備，其處(chu)理對(dui)象為(wei)含大量(liang)游離(li)水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有(you)害氣體，并(bing)可(ke)(ke)有(you)效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介紹4種(zhong)濕(shi)式電除塵(chen)器技術，并(bing)從性(xing)能、可(ke)(ke)靠性(xing)及除塵(chen)效(xiao)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(zai)(zai)(zai)(zai)目前的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)(zai)(zai)(zai)于陽極(ji)板材(cai)質的(de)選取及(ji)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)材(cai)質的(de)不同，主(zhu)要分為不銹(xiu)鋼(gang)濕式電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器;根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)(shui)膜的(de)形成(cheng)原(yuan)理)不同，分為水(shui)(shui)(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)(shui)膜沖(chong)洗(xi)清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前者為間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現在(zai)(zai)(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后者為通(tong)過(guo)噴淋水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)(zai)陽極(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年代(dai)，為應對地方環保法規(gui)提出(chu)的對煙塵(chen)排放控制的要(yao)求，日本(ben)三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器，用于(yu)燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在燃煤電廠安(an)裝濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)。目前我國通(tong)過引(yin)進技術(shu)(shu)并優化設計，已掌握其核心技術(shu)(shu)。(1)金屬(shu)電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除塵(chen)(chen)器(qi)的技術(shu)(shu)特點如下(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置，氣流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向進出(chu)，煙氣流(liu)(liu)速較低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右(you))，能有效控制(zhi)氣流(liu)(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均(jun)平(ping)行(xing)于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)(fang)向布置，金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板采用(yong)懸掛方(fang)(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過懸掛梁固定于(yu)殼(ke)體(ti)中，電暈電極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)體(ti)中。這(zhe)種安(an)裝方(fang)(fang)式(shi)由于(yu)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易(yi)變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故(gu)電場穩定性好，運行(xing)電壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出(chu)現故(gu)障時(shi)，可以在較高(gao)的煙氣溫(wen)度下(xia)運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左右(you)，要(yao)形成均勻的(de)水膜對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求，更(geng)換時難度較大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)用316L，需(xu)要(yao)通過水膜保護(hu)以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水膜保護(hu)出現失效(xiao)，造成極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至(zhi)喪失除塵效(xiao)率(lv)。3)清灰方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)采(cai)用在線單(dan)線連續(xu)噴淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專(zhuan)門的(de)水處理系統，噴淋水經NaOH水溶(rong)液中和后循環使用，這種(zhong)清灰方(fang)(fang)式(shi)(shi)(shi)對(dui)于水耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴嘴性(xing)能要(yao)求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的(de)環境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)粉塵去除率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐(tang)黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等都采(cai)用了金屬(shu)極(ji)板(ban)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵器(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)重量(liang)輕、比強度(du)高(gao)(gao)、耐腐(fu)蝕(shi)等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模塊化，有(you)利于(yu)(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來(lai)的液(ye)滴(di)在沉淀極(ji)(ji)表面形成液(ye)膜(mo)，由于(yu)(yu)(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)很強的疏水性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)(gao)對(dui)沉淀極(ji)(ji)壁的粘接(jie)，靠(kao)重力自流(liu)至下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)的沉積，在沉淀極(ji)(ji)管上(shang)部設(she)置(zhi)一(yi)層間斷噴淋(lin)裝置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進行間斷沖洗時(shi)，控制(zhi)系統自動(dong)停(ting)掉其中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中的收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫硫(liu)塔內循環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)存在的問題如下(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在高(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板壽(shou)(shou)命有(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒灼。FRP的使(shi)用(yong)壽(shou)(shou)命在10～15年左右(you)，與(yu)產品的質(zhi)量(liang)及制(zhi)作產品所用(yong)的樹(shu)脂等(deng)原材(cai)料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如果出現部分(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整(zheng)個(ge)模塊更換(huan)，將大(da)大(da)增加(jia)維(wei)護費用(yong)和難度(du)。根據各企業(ye)發布(bu)的環(huan)境監測報告顯示(shi)，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞(dong)口300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩(liang)臺300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)技(ji)術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大(da)學共(gong)同研究制作出(chu)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)東大學和國電環(huan)保院(yuan)共同研發，開始了柔性絕(jue)緣疏水(shui)纖維(wei)織物(wu)用(yong)于濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤(mei)機組(zu)中完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通(tong)過潤濕(shi)使(shi)其導電，可以形成水膜，并(bing)靠重(zhong)力自流向下與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織物(wu)材料作為收塵(chen)極布(bu)置成方形孔道(立式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣(qi)沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器(qi)的技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、防腐(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)表面形成均勻(yun)水膜，利(li)(li)用從煙氣中(zhong)收集的(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)利(li)(li)于(yu)后(hou)期(qi)的(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不(bu)耐(nai)高溫，煙氣溫度較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使用壽命6年左(zuo)右(you)。2)柔性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮率較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張(zhang)緊(jin)程度和浸(jin)水后(hou)發生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)間距，進(jin)而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣流(liu)速較高，產生(sheng)氣流(liu)帶(dai)出(chu)，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒(li)及(ji)氣溶膠脫除率低(di)。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉(fen)塵(chen)去(qu)除率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機(ji)(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)(yi)體化(hua)有(you)限公司一(yi)(yi)期(qi)600MW機(ji)(ji)組采用了柔性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)是(shi)北京(jing)華能(neng)達公(gong)司自主(zhu)研發的(de)具(ju)有自主(zhu)知識產權的(de)除(chu)塵技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)結(jie)構(gou)不(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是(shi)將收(shou)塵陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)垂(chui)直于氣流(liu)方向，使電(dian)場力與(yu)引風力的(de)方向在同(tong)(tong)一水平(ping)線(xian)上(shang)，粉塵顆粒在引風力與(yu)電(dian)場力的(de)共同(tong)(tong)作(zuo)用(yong)下，在新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)上(shang)完成(cheng)捕(bu)集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼體(ti)(ti)、分(fen)布板(ban)(ban)(ban)、陽極(ji)(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)技(ji)術特點如下：1)與(yu)煙(yan)氣接觸(chu)部位全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材(cai)質(zhi)，具(ju)有強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物(wu)的(de)應(ying)力腐蝕)等特性(xing)，使用(yong)壽命(ming)能(neng)夠達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)的(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以(yi)上(shang)，其幾(ji)乎全通(tong)透的(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)(jing)(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)運行阻(zu)力，并且和(he)普通(tong)的(de)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)相比(bi)，相同(tong)(tong)體(ti)(ti)積下新(xin)型(xing)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵面積(ji)，相(xiang)當于普通(tong)陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)下(xia)部設立獨(du)立的(de)(de)清洗室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)內(nei)部向外沖洗網板，清洗網板后的(de)(de)污(wu)水通(tong)過排(pai)水泵和排(pai)污(wu)管道送(song)入脫硫塔補水。在(zai)工程運行(xing)中，利用(yong)壓差監測，實現(xian)在(zai)線噴淋，無(wu)水循(xun)環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電量小(xiao)。(2)徑流濕(shi)式電除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題(ti)如(ru)下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部件全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入較高。