遼源濕式電除塵器

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(sui)著我國(guo)經濟(ji)的高(gao)速發展，火電(dian)裝機容量(liang)(liang)仍(reng)在不斷(duan)增長。按(an)中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保信(xin)息》推算，2015年(nian)，我國(guo)新增火電(dian)裝機容量(liang)(liang)約0.51億kW。根(gen)據電(dian)力規劃設(she)計總院(yuan)預(yu)測，到(dao)2020年(nian)，火電(dian)裝機容(rong)量(liang)(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容(rong)量(liang)(liang)約為3億(yi)kW。火電(dian)廠的(de)快(kuai)速發展導致(zhi)了大氣環(huan)境(jing)的(de)污染并引發了公(gong)共(gong)環(huan)境(jing)及健康危機，

雖然采(cai)取一系(xi)列政策，大力推(tui)動(dong)煤炭清潔(jie)利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)(de)基(ji)數(shu)較大，火(huo)電廠仍將是大氣污染物(wu)的(de)(de)主要排放源之一，而降低排放強度的(de)(de)主要措施就是制定(ding)和實施更加嚴格的(de)(de)排放標準。

同時濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器作(zuo)為燃煤電(dian)廠污染(ran)物控(kong)制的精(jing)處理(li)技術設(she)備，其處理(li)對象(xiang)為含大量游(you)離水的飽和濕(shi)(shi)煙氣，主要(yao)去除粉塵(chen)(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并(bing)可有(you)效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本文介紹4種濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器技術，并(bing)從性能、可靠性及除塵(chen)效(xiao)果(guo)等方面進(jin)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(de)濕除技(ji)術(shu)(shu)中，主要差別(bie)在(zai)于(yu)陽極(ji)板材質(zhi)的(de)選取及清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根據陽極(ji)材質(zhi)的(de)不(bu)同，主要分(fen)為不(bu)銹鋼濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)、導(dao)電玻璃(li)鋼電極(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)、柔性電極(ji)濕式(shi)電除塵(chen)器(qi);根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)原理)不(bu)同，分(fen)為水(shui)膜自清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)和(he)水(shui)膜沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者為間(jian)斷噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中的(de)水(shui)汽在(zai)陽極(ji)表面(mian)自凝結實(shi)現在(zai)線清灰(hui)(hui)，后者為通過(guo)噴淋(lin)水(shui)在(zai)陽極(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)水(shui)膜清灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應對地方環保法規提(ti)出的對煙塵(chen)排放控制的要求，日本三(san)菱公司研(yan)發并建成(cheng)濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制要(yao)求，在(zai)燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我(wo)國(guo)通過引進(jin)技術(shu)并優化(hua)設計，已(yi)掌握其核(he)心技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點如下：1)大多(duo)采用(yong)臥式布置(zhi)，氣流(liu)沿水平(ping)方(fang)(fang)向進(jin)出(chu)，煙(yan)氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能(neng)有效(xiao)控制氣流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰陽極均平(ping)行于(yu)氣流(liu)方(fang)(fang)向布置(zhi)，金屬(shu)極板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)(fang)式，極板通過懸掛(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體(ti)中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極采用(yong)框架式結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼(ke)體(ti)中。這種安(an)裝方(fang)(fang)式由于(yu)陰陽極不易(yi)變形，極間距有保證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定性好，運(yun)行電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現(xian)故(gu)障時，可以在(zai)較高的(de)煙(yan)氣溫(wen)度下運(yun)行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵器存在(zai)的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)(yao)形成均勻的水(shui)(shui)膜(mo)(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)的設計(ji)、制造、安裝(zhuang)及維(wei)護(hu)有嚴格的要(yao)(yao)(yao)求(qiu)，更換(huan)時(shi)難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)多(duo)采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)(yao)通過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式采(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)淋工(gong)藝，需要(yao)(yao)(yao)設置專門的水(shui)(shui)處理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循(xun)環(huan)使用(yong)，這種清灰(hui)方(fang)式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的消耗(hao)較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)(yao)求(qiu)更高。根據各企業發布的環(huan)境監測報告(gao)顯示，金屬電極(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電廠670MW機組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟山電廠350MW機組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了金屬極(ji)(ji)板(ban)濕式電除(chu)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(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比強度(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件(jian)采用(yong)工廠(chang)成型，實現整體(ti)模塊化，有(you)(you)利于(yu)保(bao)證(zheng)安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)集(ji)(ji)下(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)(di)在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極表(biao)面形成液(ye)(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很強的(de)(de)(de)疏水性，能有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀極壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流至下(xia)(xia)(xia)部集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極管上(shang)(shang)部設置(zhi)一層(ceng)間斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控(kong)制(zhi)系統(tong)自(zi)動停掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)液(ye)(ye)可返回(hui)脫(tuo)硫(liu)塔內循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)(xia)(xia)：1)煙氣流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣流速(su)后，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)(xia)長(chang)期使(shi)用(yong)，煙氣溫度(du)(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命有(you)(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)及制(zhi)作產品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性能有(you)(you)關。3)如果出(chu)現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要整個(ge)模塊更換，將大大增加(jia)維護費用(yong)和難度(du)(du)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)(de)(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃(huang)臺(tai)(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上(shang)(shang)海石(shi)洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白(bai)楊河兩臺(tai)(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提出了柔性電極濕(shi)式電除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立大學(xue)共同研(yan)究制(zhi)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，我國早由山東(dong)大學和國電環保院共(gong)同研發，開始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕式(shi)除塵器的(de)研究工作(zuo)，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成(cheng)工業(ye)化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關(guan)資料顯(xian)示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良的(de)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維織物通過(guo)潤濕使其導電，可以形成(cheng)水(shui)(shui)膜，并靠重力(li)自(zi)流(liu)向(xiang)下(xia)與煙(yan)氣分(fen)離，柔(rou)(rou)(rou)性(xing)織物材料作為收塵極布置成(cheng)方形孔道(dao)(立式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電除(chu)塵器的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水纖維(wei)(wei)本身的(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利于表面(mian)形成均(jun)勻(yun)水膜，利用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)酸液帶出灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗水量小(xiao)。3)陽極(ji)(ji)部件可(ke)組裝(zhuang)拆卸，有(you)(you)利于后期的(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)問(wen)題如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較高(gao)(gao)時(shi)，對陽極(ji)(ji)壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可(ke)能燒蝕，使(shi)用(yong)壽命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織物的(de)伸縮率較大，陽極(ji)(ji)布的(de)張緊程度和浸水后發生(sheng)的(de)伸縮都會影(ying)響實際(ji)的(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速(su)較高(gao)(gao)，產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率低。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽發電(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽煤電(dian)一體化有(you)(you)限公司(si)一期600MW機組采用(yong)了(le)柔性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)是北京華能(neng)達(da)(da)公司自(zi)主研發的(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布置(zhi)是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板垂直(zhi)于氣流方向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)與(yu)(yu)引(yin)(yin)風力(li)的(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒(li)在(zai)引(yin)(yin)風力(li)與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力(li)的(de)共同(tong)作用(yong)(yong)下(xia)，在(zai)新型陽(yang)極(ji)板上(shang)完成捕集。裝置(zhi)主要由(you)殼體、分布板、陽(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和供(gong)電(dian)電(dian)源等組(zu)成。(1)徑流濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸(chu)部(bu)位(wei)全部(bu)采用(yong)(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐蝕(尤(you)其(qi)對氯(lv)離子和硫化物的(de)應(ying)力(li)腐蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)(yong)壽命能(neng)夠達(da)(da)到30年。2)新型陽(yang)極(ji)板的(de)通(tong)孔率達(da)(da)到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)結構大大降低了徑流式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻(zu)力(li)，并且(qie)和普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積(ji)下(xia)新型陽(yang)極(ji)板具(ju)有(you)的(de)(de)集塵面(mian)積，相當(dang)于普通陽極板(ban)(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極系(xi)統采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極設計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極下部設立獨立的(de)(de)清洗室，由(you)高壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)電(dian)(dian)極內部向外沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)(pai)水(shui)(shui)泵(beng)和排(pai)(pai)污管(guan)道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)(zai)工(gong)程運行中(zhong)，利用(yong)壓差監測，實現在(zai)(zai)線噴(pen)淋，無(wu)水(shui)(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)部件(jian)全部采(cai)用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼，前期(qi)成本(ben)投入較高。