遼寧濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨著我(wo)國(guo)經濟的高(gao)速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節能環保(bao)信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國(guo)新增火電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃(hua)設計總院(yuan)預測(ce)，到2020年，火(huo)電裝機容(rong)量(liang)將達到(dao)12.2億(yi)kW，新(xin)增(zeng)裝機容(rong)量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電廠(chang)的快速發展導(dao)致(zhi)了大氣(qi)環境的污染并引發了公共(gong)環境及健(jian)康危機，

雖然采取一系列政策，大力(li)推動(dong)煤炭清潔(jie)利用與發展(zhan)清潔(jie)能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數(shu)較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物的(de)主要(yao)排(pai)放(fang)源之(zhi)一，而降低排(pai)放(fang)強(qiang)度的(de)主要(yao)措(cuo)施就是(shi)制(zhi)定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放(fang)標準。

同(tong)時(shi)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器作為燃煤(mei)電(dian)(dian)廠污染物(wu)控制的精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象為含大量游離(li)水的飽和濕煙氣(qi)，主要(yao)去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣(qi)體(ti)，并(bing)可(ke)有(you)效控制PM2.5的排(pai)放，本文(wen)介紹4種濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器技(ji)術(shu)，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵(chen)(chen)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)(zai)目前(qian)的(de)濕除技術(shu)(shu)中，主(zhu)要(yao)差別在(zai)(zai)于陽(yang)極板材質的(de)選取及清(qing)灰技術(shu)(shu)。根據(ju)陽(yang)極材質的(de)不(bu)同(tong)，主(zhu)要(yao)分(fen)(fen)為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器;根據(ju)清(qing)灰技術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)形成(cheng)原(yuan)理)不(bu)同(tong)，分(fen)(fen)為(wei)(wei)水(shui)膜自(zi)清(qing)灰技術(shu)(shu)和水(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰技術(shu)(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間(jian)斷噴(pen)淋，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極表(biao)面(mian)自(zi)凝結實現在(zai)(zai)線清(qing)灰，后者為(wei)(wei)通(tong)過噴(pen)淋水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰。

3、濕(shi)式電除塵(chen)器性(xing)能對(dui)比3.1、金屬電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世(shi)紀90年代，為應(ying)對(dui)地方環保法規提(ti)出的對(dui)煙塵(chen)排放控(kong)制(zhi)的要求(qiu)，日本三菱公司(si)研發并建(jian)成濕(shi)式電除塵(chen)器，用(yong)于燃煤電廠(chang)的煙塵(chen)治(zhi)理(li)。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在燃(ran)煤(mei)電(dian)廠(chang)安裝(zhuang)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。目(mu)前我國通過(guo)引進技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技術特點如下：1)大多采用(yong)臥(wo)式布置，氣流(liu)沿(yan)水平(ping)方(fang)(fang)向進出(chu)，煙氣流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能有效(xiao)控制氣流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)效(xiao)率(lv)。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)氣流(liu)方(fang)(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式，極(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式結構，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在殼體中。這種(zhong)安裝(zhuang)方(fang)(fang)式由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有保(bao)證，故電(dian)場(chang)穩定性好(hao)，運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)(wen)，脫硫(liu)系統出(chu)現故障時，可以(yi)在較(jiao)高(gao)的煙氣溫(wen)(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)存在的問題如下：

1)陽極板一般高度在8～10m左右，要形成均勻的(de)水膜(mo)(mo)對陽極板的(de)設(she)計、制造、安(an)裝及維護(hu)有(you)嚴格的(de)要求，更換時(shi)難度較(jiao)大(da)。2)極板材質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要通過(guo)水膜(mo)(mo)保護(hu)以(yi)防腐(fu)蝕，一旦水膜(mo)(mo)保護(hu)出現失(shi)效，造成極板腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)采(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋(lin)工藝(yi)，需(xu)要設(she)置專門(men)的(de)水處理系統，噴(pen)淋(lin)水經NaOH水溶液中和后循環使用(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方式(shi)(shi)對于水耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)大(da)，對噴(pen)嘴性能要求更高。根據(ju)各企業發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，金屬電(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬極板濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)重量(liang)(liang)輕、比(bi)強(qiang)度(du)高、耐腐蝕等特性(xing)(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)極組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收集(ji)下來的(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀極表面形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)璃(li)鋼具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)(de)疏水性(xing)(xing)(xing)，能(neng)(neng)(neng)有(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重力自流至下部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少(shao)量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極管(guan)上(shang)部設置一(yi)層間(jian)斷噴淋(lin)裝置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖(chong)洗時(shi)，控制系統自動停(ting)掉其(qi)中一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖(chong)洗結(jie)束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水量(liang)(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可返回脫硫塔內循環(huan)使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如(ru)下：1)煙氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高，提高煙氣(qi)流速后，影(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)(neng)在(zai)高溫下長期使用(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)對(dui)陽極板(ban)壽(shou)命有(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)樹脂(zhi)等原材料(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼損壞(huai)，需要整(zheng)個(ge)模塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增(zeng)加維護費(fei)用(yong)和(he)難度(du)。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環(huan)境(jing)監測報告顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電極濕(shi)式電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄亥俄州(zhou)立(li)大(da)學提出了(le)柔性電極(ji)濕式電除塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立大學共同研究制作(zuo)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，我國早由山東大學和(he)國電(dian)環(huan)保院共同研(yan)(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕式(shi)除(chu)塵器(qi)的研(yan)(yan)究工作，并(bing)于2012年在益(yi)陽300MW燃(ran)煤機組中完成(cheng)工業化應用。官(guan)網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關(guan)資料(liao)(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物(wu)通過潤濕(shi)使其導電(dian)，可以(yi)形成水膜，并靠(kao)重(zhong)力自流向(xiang)下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物(wu)材料(liao)(liao)作為收塵極布置(zhi)(zhi)成方形孔道(立式(shi)布置(zhi)(zhi))，煙氣沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有(you)重量輕、防腐(fu)性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本身的(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于表面(mian)形成(cheng)均勻水(shui)膜(mo)，利(li)(li)用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收集的(de)酸(suan)液帶出(chu)灰(hui)，實(shi)現自清灰(hui)，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)部件(jian)可組裝拆(chai)卸，有(you)利(li)(li)于后期(qi)的(de)維(wei)護和(he)更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)問題如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極(ji)不耐高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)伸(shen)(shen)縮率較(jiao)大，陽(yang)極(ji)布的(de)張(zhang)緊(jin)程度(du)和(he)浸水(shui)后發生的(de)伸(shen)(shen)縮都會影(ying)響(xiang)實(shi)際的(de)極(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正常運(yun)行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶出(chu)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公司(si)一期(qi)600MW機(ji)組采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器是北京(jing)華能(neng)達(da)公司自(zi)(zi)主研(yan)發的(de)(de)具有(you)自(zi)(zi)主知識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。與上(shang)述(shu)濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器結構(gou)不同(tong)，該(gai)結構(gou)布置是將收塵(chen)陽極(ji)板垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)(dian)(dian)場力與引風(feng)力的(de)(de)方向在同(tong)一(yi)水(shui)平線(xian)上(shang)，粉(fen)塵(chen)顆粒在引風(feng)力與電(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在新型(xing)陽極(ji)板上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置主要由殼體、分(fen)布板、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系(xi)統、熱(re)風(feng)系(xi)統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點(dian)如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙相不銹(xiu)鋼材質，具有(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對(dui)氯離子和硫化(hua)物的(de)(de)應力腐蝕)等特(te)性，使用(yong)壽(shou)命能(neng)夠達(da)到(dao)30年(nian)。2)新型(xing)陽極(ji)板的(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)，其幾乎全(quan)通透的(de)(de)結構(gou)大(da)大(da)降低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)運行阻力，并(bing)且和普通的(de)(de)陽極(ji)板相比，相同(tong)體積(ji)下(xia)新型(xing)陽極(ji)板具有(you)的(de)(de)(de)集塵(chen)(chen)面積，相當(dang)于普通陽極(ji)板的(de)(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)設(she)計，在旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)下部(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)(de)(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴(pen)嘴在旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)電(dian)極(ji)內部(bu)(bu)向外(wai)沖(chong)洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)(de)(de)污水(shui)(shui)(shui)通過(guo)排水(shui)(shui)(shui)泵和(he)排污管道送(song)入(ru)脫(tuo)硫(liu)塔(ta)補水(shui)(shui)(shui)。在工程(cheng)運行(xing)中，利(li)用壓(ya)差監(jian)測(ce)，實(shi)現在線(xian)噴(pen)淋，無水(shui)(shui)(shui)循(xun)環(huan)系統(tong)，故(gu)耗水(shui)(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用2205雙(shuang)相不銹鋼(gang)，前(qian)期成本投入(ru)較高。