連云港濕式電除塵器

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，隨著我(wo)國(guo)(guo)經濟的高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量仍在不(bu)斷增(zeng)長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業節(jie)能環(huan)保(bao)信息》推算，2015年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)新(xin)(xin)增(zeng)火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火電裝機容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增裝機容(rong)量(liang)約為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致了(le)大氣環(huan)境的污染并引(yin)發(fa)了(le)公共環(huan)境及健康危機，

雖然(ran)采取一系列政(zheng)策，大(da)力推動煤炭(tan)清潔利用與發展清潔能(neng)源，但由(you)于我國燃煤發電(dian)的基數較大，火(huo)電(dian)廠仍將是(shi)大氣(qi)污(wu)染物的主要排放(fang)(fang)源之一，而(er)降低排放(fang)(fang)強度(du)的主要措施就是(shi)制定和實施更加嚴格的排放(fang)(fang)標(biao)準。

同時濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)作(zuo)為燃煤電(dian)廠污染物(wu)控制(zhi)的(de)精處(chu)理(li)技術設備，其處(chu)理(li)對象為含大(da)量(liang)游離水的(de)飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)(chu)粉塵(chen)(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體，并(bing)可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的(de)排(pai)放，本文(wen)介紹4種濕式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)技術，并(bing)從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)效果等(deng)方(fang)面進行(xing)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)目前的濕(shi)除技術(shu)中，主要差別在(zai)于陽極(ji)(ji)板材質(zhi)的選取(qu)及(ji)清(qing)(qing)灰技術(shu)。根(gen)據(ju)陽極(ji)(ji)材質(zhi)的不(bu)同(tong)，主要分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)、導(dao)電玻璃鋼電極(ji)(ji)濕(shi)式電除塵器(qi)(qi)、柔性電極(ji)(ji)濕(shi)式電除塵器(qi)(qi);根(gen)據(ju)清(qing)(qing)灰技術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的形(xing)成原理(li))不(bu)同(tong)，分為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰技術(shu)和(he)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技術(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠煙(yan)氣(qi)中的水(shui)(shui)汽在(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后者為(wei)通(tong)過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方環保(bao)法規提出(chu)的(de)對(dui)煙塵(chen)排放控(kong)制的(de)要(yao)求，日本三菱公(gong)司研(yan)發并(bing)建成濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙塵(chen)治(zhi)理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出控制(zhi)要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)除塵器。目前我國通過引進(jin)技術(shu)并優化設計，已(yi)掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除塵器的(de)(de)技術(shu)特點如下：1)大多采用(yong)(yong)臥(wo)式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水(shui)平方(fang)(fang)向進(jin)出，煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效控制(zhi)氣(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵，提(ti)高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均(jun)平行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)(fang)向布(bu)置(zhi)，金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)板采用(yong)(yong)懸掛(gua)(gua)方(fang)(fang)式，極(ji)(ji)板通過懸掛(gua)(gua)梁固(gu)定(ding)于(yu)殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)(yong)框架式結構(gou)，通過吊桿吊掛(gua)(gua)在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安裝方(fang)(fang)式由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間距有保(bao)證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統(tong)出現(xian)故障時，可以在(zai)較(jiao)高的(de)(de)煙氣(qi)溫度下運行。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器(qi)存在(zai)的問題(ti)如下：

1)陽極(ji)板一般(ban)高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻的(de)水膜(mo)(mo)對(dui)陽極(ji)板的(de)設計、制(zhi)造、安裝及維護(hu)有嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較大。2)極(ji)板材(cai)質多采(cai)(cai)用(yong)(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)以(yi)防腐蝕(shi)，一旦水膜(mo)(mo)保(bao)護(hu)出現失(shi)(shi)效，造成極(ji)板腐蝕(shi)嚴(yan)重，甚至喪失(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方(fang)式(shi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)在線單(dan)線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需要(yao)(yao)設置專門的(de)水處(chu)理(li)系統，噴(pen)淋水經NaOH水溶液中(zhong)和后循環使用(yong)(yong)，這種清灰方(fang)式(shi)對(dui)于水耗(hao)(hao)、電耗(hao)(hao)、堿的(de)消耗(hao)(hao)較大，對(dui)噴(pen)嘴(zui)性(xing)能要(yao)(yao)求更高。根(gen)據各企業發布的(de)環境監測報告(gao)顯(xian)示，金屬(shu)電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電廠350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)(yong)了金屬(shu)極(ji)板濕(shi)式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)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(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高(gao)(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊化，有(you)利于(yu)(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成液(ye)(ye)膜，由(you)(you)于(yu)(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水性，能(neng)(neng)有(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至下(xia)(xia)部(bu)集液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)設置一層(ceng)間(jian)斷(duan)噴淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)多個電(dian)場(chang)，當需要進(jin)行間(jian)斷(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自動(dong)停(ting)掉其(qi)中一個電(dian)場(chang)或將電(dian)場(chang)降壓(ya)運(yun)行，沖洗(xi)結束后(hou)開啟(qi)該(gai)電(dian)場(chang)。由(you)(you)于(yu)(yu)(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集液(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可(ke)返(fan)回脫硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)高(gao)(gao)(gao)，提高(gao)(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影(ying)響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)壽(shou)(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)(shou)命在(zai)(zai)(zai)10～15年(nian)左(zuo)右，與產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及制(zhi)作產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)關。3)如果出現部(bu)分導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需要整個模塊更(geng)換，將大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和難(nan)度(du)。根據(ju)各企(qi)業發布的(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低(di)于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石洞(dong)口(kou)300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都(dou)采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世(shi)紀90年代末，俄亥(hai)俄州立(li)大學提(ti)出了柔(rou)性電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵技術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)(e)亥(hai)俄(e)(e)州立大學共同研(yan)究制(zhi)作(zuo)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電環保院共同研(yan)發(fa)，開始了柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物用于濕式(shi)除塵(chen)器的(de)研(yan)究工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成(cheng)工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過相關資料顯示(shi)，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維織物通過潤濕(shi)使其(qi)導電(dian)，可以形成(cheng)水(shui)膜，并(bing)靠重(zhong)力(li)自流向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物材(cai)料作為(wei)收塵(chen)(chen)極布(bu)(bu)置成(cheng)方形孔道(dao)(立式(shi)布(bu)(bu)置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的技術(shu)特點如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重量輕(qing)、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)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)利于表面形成(cheng)均勻水膜，利用(yong)從(cong)煙氣(qi)中(zhong)收(shou)集的(de)(de)酸液帶(dai)出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗(xi)水量小(xiao)。3)陽極(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有(you)利于后(hou)期(qi)(qi)的(de)(de)維護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器存(cun)在的(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐(nai)高溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高時(shi)，對陽極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使(shi)用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)(suo)率較(jiao)大(da)，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)張緊(jin)程度和(he)浸(jin)水后(hou)發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)伸縮(suo)(suo)都會影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而(er)影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高，產(chan)生(sheng)(sheng)氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率低。性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)(chen)去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)限(xian)(xian)公司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)(dian)一體化(hua)有(you)限(xian)(xian)公司一期(qi)(qi)600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)是(shi)北京華能(neng)達(da)(da)(da)公(gong)司(si)自主(zhu)研發的具(ju)有自主(zhu)知識產權的除塵技(ji)術。與(yu)上(shang)述濕式(shi)靜電(dian)除塵器(qi)結構不同(tong)，該結構布置是(shi)將收塵陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)場力與(yu)引風(feng)力的方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)一水(shui)平線(xian)上(shang)，粉(fen)塵顆粒在(zai)引風(feng)力與(yu)電(dian)場力的共(gong)同(tong)作用(yong)下，在(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主(zhu)要(yao)由(you)殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、噴淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組成。(1)徑流(liu)(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)的技(ji)術特點如下：1)與(yu)煙氣(qi)接(jie)觸(chu)部位(wei)全(quan)部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質(zhi)，具(ju)有強度高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(尤其對氯(lv)離子和(he)硫(liu)化物的應力腐(fu)蝕(shi))等(deng)特性(xing)，使(shi)用(yong)壽命(ming)能(neng)夠達(da)(da)(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的通孔率達(da)(da)(da)到98%以上(shang)，其幾乎(hu)全(quan)通透的結構大大降低了徑流(liu)(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除塵器(qi)的運行(xing)阻(zu)力，并且和(he)普通的陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積(ji)下新型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)集(ji)塵面(mian)積，相(xiang)當于(yu)普通陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極(ji)系統(tong)采用(yong)旋轉電(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉電(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)清洗室，由高壓噴嘴在(zai)旋轉電(dian)極(ji)內部(bu)向外(wai)沖洗網(wang)板(ban)，清洗網(wang)板(ban)后的(de)污水(shui)(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污管道送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無(wu)水(shui)(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小(xiao)。(2)徑流(liu)濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題如下(xia)：1)由于(yu)接(jie)觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高。