廊坊濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨(sui)著我國經濟的(de)高(gao)速發(fa)展，火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業(ye)節能環保信息》推算，2015年，我國新增(zeng)火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃(hua)設(she)計總(zong)院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新增(zeng)裝(zhuang)機容量約為3億(yi)kW。火電廠的快速發展導致了大(da)氣環境(jing)的污染并引發了公共(gong)環境(jing)及健康危(wei)機，

雖然采(cai)取一系(xi)列政(zheng)策，大力推動煤炭清潔利(li)用與發(fa)展(zhan)清潔能(neng)源，但由于(yu)我(wo)國燃(ran)煤發(fa)電的(de)基(ji)數(shu)較(jiao)大，火電廠仍將是大氣污染物(wu)的(de)主(zhu)要排放(fang)源之一，而(er)降低排放(fang)強度的(de)主(zhu)要措施就是制(zhi)定和實(shi)施更加嚴格的(de)排放(fang)標準。

同時(shi)濕式電除塵器(qi)作(zuo)為(wei)燃煤(mei)電廠(chang)污染物控制的精處理技術設備，其處理對(dui)象為(wei)含大量(liang)游(you)離(li)水(shui)的飽和濕煙氣，主要去除粉(fen)塵(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和有(you)害氣體，并可有(you)效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電除塵器(qi)技術，并從性能、可靠性及除塵效果等方面進行比較。

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)目(mu)前(qian)的(de)濕(shi)除技(ji)(ji)(ji)術中(zhong)，主要差(cha)別在(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的(de)選(xuan)取(qu)及清灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不同，主要分為不銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器、柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器;根據(ju)清灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術(即水(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)(cheng)原理)不同，分為水(shui)膜(mo)自清灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術和水(shui)膜(mo)沖(chong)洗清灰(hui)技(ji)(ji)(ji)術，前(qian)者(zhe)為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面(mian)自凝結實現在(zai)線清灰(hui)，后(hou)者(zhe)為通過噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表面(mian)形成(cheng)(cheng)水(shui)膜(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)(dui)比3.1、金(jin)屬(shu)電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世(shi)紀90年代，為應對(dui)(dui)地方環(huan)保(bao)法規提出的對(dui)(dui)煙塵(chen)(chen)排放(fang)控制的要求，日本三菱公司研發并(bing)建成(cheng)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電廠的煙塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求(qiu)，在(zai)(zai)燃煤電廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)。目前(qian)我國(guo)通過(guo)(guo)引進(jin)技術(shu)并優化(hua)設計(ji)，已(yi)掌握其核心技術(shu)。(1)金屬(shu)電極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)的技術(shu)特點如下：1)大(da)多采(cai)用(yong)(yong)臥(wo)式(shi)布置，氣流(liu)沿(yan)水平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆(ke)粒(li)及(ji)氣溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)均平行于氣流(liu)方(fang)向布置，金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)(ji)板采(cai)用(yong)(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)(ji)板通過(guo)(guo)懸掛梁固定于殼(ke)(ke)體(ti)中，電暈電極(ji)(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架式(shi)結構，通過(guo)(guo)吊桿吊掛在(zai)(zai)殼(ke)(ke)體(ti)中。這種(zhong)安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)由(you)于陰陽極(ji)(ji)(ji)(ji)不(bu)易(yi)變形，極(ji)(ji)(ji)(ji)間距有保(bao)證，故(gu)電場穩定性(xing)好，運行電壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)現(xian)故(gu)障時，可以在(zai)(zai)較高的煙氣溫度(du)下運行。

(2)金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在(zai)的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左(zuo)右(you)，要形(xing)成均勻的水膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的設計、制造、安裝及維護有嚴格的要求，更(geng)換(huan)時難度(du)較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質多采用316L，需要通過水膜保護以防腐蝕(shi)(shi)，一旦水膜保護出(chu)現失效(xiao)，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕(shi)(shi)嚴重，甚(shen)至喪(sang)失除(chu)塵效(xiao)率(lv)(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)采用在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴(pen)(pen)淋(lin)工藝(yi)，需要設置專門的水處理(li)系統，噴(pen)(pen)淋(lin)水經NaOH水溶液中(zhong)和(he)后循環(huan)使(shi)用，這(zhe)種清灰(hui)方式(shi)對(dui)于(yu)水耗、電耗、堿的消耗較大(da)，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性(xing)能要求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的環(huan)境監(jian)測報告顯示，金(jin)屬(shu)電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)粉(fen)塵去除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島電廠(chang)670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電廠(chang)350MW機組(zu)等都采用了(le)金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕式(shi)電除(chu)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)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點如(ru)(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)重(zhong)量輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)極(ji)組件(jian)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器運行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)很(hen)強的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自(zi)(zi)流(liu)至下(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部設置(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器分為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進行間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自(zi)(zi)動停(ting)掉其中一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束(shu)后(hou)開啟該電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水量較(jiao)(jiao)小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)可(ke)返(fan)回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙氣流(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣流(liu)速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)(yong)，煙氣溫(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命(ming)有(you)(you)影響，嚴(yan)重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質量及(ji)制(zhi)作產品所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)(ru)果出現部分導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞，需要(yao)整個(ge)模塊更換(huan)，將大大增加維護費(fei)用(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組、上海石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺(tai)300MW機組等都(dou)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔性電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提出了(le)柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立大學共(gong)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(zao)由山(shan)東(dong)大學和國(guo)電環保(bao)院(yuan)共同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)用于濕式(shi)除(chu)塵器的(de)研究工作(zuo)，并于2012年在(zai)益陽300MW燃(ran)煤機組中完成(cheng)工(gong)業(ye)化(hua)應用(yong)。官(guan)網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電，可(ke)以形(xing)成(cheng)(cheng)水膜，并靠重(zhong)力(li)自流(liu)向下與煙氣(qi)分離，柔性(xing)織物材料(liao)作為(wei)收(shou)塵極布(bu)置成(cheng)(cheng)方形(xing)孔道(dao)(立(li)式布(bu)置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除塵器(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)(de)結構(gou)特(te)性(xing)(xing)(xing)，有(you)利于表面(mian)形成均勻水(shui)膜(mo)，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)(dai)出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖洗(xi)水(shui)量(liang)(liang)(liang)小。3)陽(yang)極部(bu)件(jian)可(ke)組裝拆卸，有(you)利于后期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不耐(nai)高(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)時，對陽(yang)極壽命有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽命6年左右(you)。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織(zhi)物的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率較大，陽(yang)極布的(de)(de)(de)(de)張緊程(cheng)度(du)(du)和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)(de)極間距，進而影響(xiang)到(dao)電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運(yun)行。3)煙氣(qi)(qi)流速(su)較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶(dai)(dai)出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果(guo)表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)(liang)：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有(you)限公(gong)司(si)300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有(you)限公(gong)司(si)一期(qi)600MW機組采用(yong)了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)極濕(shi)式靜電(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是(shi)北京華(hua)能達公司自主(zhu)(zhu)研(yan)發(fa)的(de)(de)具(ju)有自主(zhu)(zhu)知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)技術。與上(shang)述濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結(jie)構不同(tong)，該(gai)結(jie)構布(bu)置(zhi)是(shi)將(jiang)收塵(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方向，使電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引風力(li)(li)與電(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作用下(xia)，在(zai)新型(xing)陽極(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕集(ji)。裝置(zhi)主(zhu)(zhu)要由殼體、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系統、熱風系統和(he)(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)(te)點如下(xia)：1)與煙氣接觸(chu)部位全部采用2205雙相不銹鋼材(cai)質，具(ju)有強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)(he)硫(liu)化物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特(te)(te)性(xing)，使用壽命能夠達到(dao)30年(nian)。2)新型(xing)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達到(dao)98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通透的(de)(de)結(jie)構大大降(jiang)低了徑流(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并且(qie)和(he)(he)普(pu)通的(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下(xia)新型(xing)陽極(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)集(ji)塵面積(ji)，相(xiang)當于普通陽(yang)極板的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極設(she)計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極下部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)極內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后的(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓(ya)差監測，實現(xian)在(zai)線(xian)噴(pen)淋，無(wu)水(shui)循環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入(ru)較高。