聊城濕式電除塵器

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(ru)新世紀(ji)，隨著(zhu)我國經濟的高速發展，火電(dian)裝機(ji)容量仍在不(bu)斷(duan)增長。按(an)中(zhong)電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能環保信(xin)息(xi)》推算，2015年，我國新增火電(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃設計(ji)總(zong)院預測，到(dao)2020年，火電裝(zhuang)機容量(liang)(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)(liang)約為3億kW。火電廠(chang)的(de)快速(su)發展導致了(le)(le)大氣環境(jing)的(de)污染(ran)并(bing)引發了(le)(le)公共環境(jing)及健康危(wei)機，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能源，但由于(yu)我(wo)國燃煤發(fa)電(dian)的基(ji)數(shu)較大，火電(dian)廠仍將是(shi)大氣(qi)污染物的主要排放(fang)源之一，而(er)降低排放(fang)強度的主要措施(shi)就是(shi)制定和實(shi)施(shi)更加(jia)嚴格的排放(fang)標(biao)準。

同時(shi)濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)作(zuo)為燃煤電廠污染物(wu)控制的精(jing)處(chu)理(li)(li)技術設(she)備，其處(chu)理(li)(li)對象為含大量游離水的飽和濕煙氣，主要去除粉塵(chen)(chen)(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可有(you)效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)技術，并從(cong)性能、可靠性及除塵(chen)(chen)效(xiao)果等方面進行比(bi)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)目前(qian)的(de)濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別在(zai)(zai)(zai)于(yu)陽極(ji)(ji)板(ban)材質的(de)選(xuan)取及清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)(ji)材質的(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要分為不(bu)銹鋼濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器;根據清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水膜的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分為水膜自(zi)(zi)清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水膜沖洗清灰(hui)(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)水汽在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面自(zi)(zi)凝結實(shi)現(xian)在(zai)(zai)(zai)線清灰(hui)(hui)(hui)，后者為通過(guo)噴(pen)淋水在(zai)(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表面形成(cheng)水膜清灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)性能對(dui)比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提(ti)出的對(dui)煙塵(chen)(chen)排放控(kong)制的要求，日本(ben)三菱(ling)公司研發并(bing)建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)(dian)廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安(an)(an)裝濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國(guo)通過(guo)引(yin)進(jin)技(ji)術并(bing)優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)大(da)多采用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣流(liu)(liu)沿(yan)水平方向進(jin)出，煙氣流(liu)(liu)速較(jiao)低(流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣流(liu)(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微顆粒(li)及氣溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于(yu)氣流(liu)(liu)方向布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛(gua)(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸掛(gua)(gua)梁固定于(yu)殼體中(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)(gua)在(zai)殼體中(zhong)。這種安(an)(an)裝方式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距(ju)有保(bao)證(zheng)，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行電(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以(yi)在(zai)較(jiao)高的(de)煙氣溫(wen)度下(xia)運(yun)行。

(2)金屬電極濕(shi)式電除塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)一般高度(du)在8～10m左右(you)，要(yao)形(xing)成均勻的水(shui)(shui)膜對陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的設(she)計、制(zhi)造、安裝及維護有嚴格的要(yao)求，更(geng)(geng)換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)膜保護以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜保護出現失效(xiao)，造成極(ji)板(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率。3)清灰方式采用在線單線連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝，需要(yao)設(she)置專(zhuan)門的水(shui)(shui)處(chu)理系統(tong)，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)(huan)使用，這種清灰方式對于(yu)水(shui)(shui)耗、電耗、堿的消耗較(jiao)大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更(geng)(geng)高。根(gen)據(ju)各企業發布的環(huan)(huan)境(jing)監測(ce)報告(gao)顯(xian)示，金(jin)屬(shu)(shu)電極(ji)濕(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大唐黃(huang)島電廠670MW機組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電廠350MW機組(zu)等都采用了金(jin)屬(shu)(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式電除塵(chen)(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)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)(liang)輕、比強度(du)(du)高、耐腐蝕等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實現整(zheng)體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于保證安(an)裝(zhuang)精度(du)(du)。3)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)液滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極表(biao)面形成液膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)疏水性，能有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極壁的(de)粘(zhan)接，靠重力(li)自(zi)流至下(xia)部集液槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極管上部設置一(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)場，當需(xu)要進(jin)行間(jian)斷(duan)沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)場降壓運行，沖洗(xi)結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)場。由于耗(hao)水量(liang)(liang)較(jiao)小，集液槽中的(de)收(shou)集液可返回脫(tuo)硫塔(ta)內(nei)循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除率高，提高煙(yan)氣流速(su)后(hou)，影響(xiang)除塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一(yi)般FRP不(bu)能在(zai)(zai)高溫下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)(du)較(jiao)高時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極板壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)質量(liang)(liang)及(ji)制作(zuo)產品所用(yong)(yong)的(de)樹(shu)脂等原(yuan)材(cai)料性能有(you)(you)關(guan)。3)如果出現部分(fen)導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要整(zheng)個模(mo)塊(kuai)更(geng)換，將(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和(he)難(nan)度(du)(du)。根據各(ge)企業發布的(de)環境監測報(bao)告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙(meng)西300MW機組(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立(li)大學(xue)提出了(le)柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學(xue)共同研(yan)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(shan)東大(da)學和國(guo)電環保(bao)院共(gong)同研發，開始(shi)了柔性絕緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物用(yong)于濕式除塵器的研究工作(zuo)，并于2012年在(zai)益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的(de)柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖維(wei)織(zhi)物通過(guo)潤濕使其(qi)導(dao)電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力(li)自(zi)流向下(xia)與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織(zhi)物材(cai)料作為收塵極布置成(cheng)方形孔(kong)道(立式(shi)(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔(kong)道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕式(shi)(shi)電除塵器的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水纖維本身(shen)的(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有利于表面形成均勻水膜(mo)，利用(yong)從(cong)煙氣(qi)中收集的(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清(qing)灰，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可組裝拆卸，有利于后(hou)期(qi)的(de)(de)維護(hu)和更換。(2)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不(bu)耐高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有影響，嚴(yan)重(zhong)時可能燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年左右(you)。2)柔性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和浸水后(hou)發(fa)生(sheng)的(de)(de)伸縮都會影響實際的(de)(de)極(ji)間距(ju)，進而影響到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)流(liu)速(su)較高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)有限公司(si)300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有限公司(si)一(yi)期(qi)600MW機組采用(yong)了柔性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是北京(jing)華(hua)能(neng)達公(gong)司自主研發的(de)(de)具有自主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與上述(shu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結構不同，該結構布(bu)置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與引風力(li)(li)的(de)(de)方向在同一水平線上，粉塵(chen)顆粒(li)在引風力(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作用(yong)下(xia)(xia)，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完(wan)成捕集。裝(zhuang)置(zhi)主要由(you)殼體、分布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統、熱風系統和供(gong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等(deng)組(zu)成。(1)徑(jing)(jing)(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)(te)點如下(xia)(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具有強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離(li)子和硫化(hua)物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)(te)性，使用(yong)壽命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通孔率達到98%以上，其幾乎全(quan)通透(tou)的(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑(jing)(jing)(jing)流(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和普通的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體積下(xia)(xia)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有的集塵面積，相當于(yu)普通陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板的20倍。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)系統采用旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立獨(du)立的清洗室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向外沖洗網(wang)板，清洗網(wang)板后(hou)的污水(shui)(shui)通過(guo)排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中(zhong)，利用壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循環系統，故(gu)耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的問題(ti)如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙(yan)氣的部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹(xiu)鋼，前期(qi)成本(ben)投入較高。