麗江濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀，隨著我(wo)國(guo)(guo)經(jing)濟的高速發展，火電裝機(ji)容(rong)量仍在不斷增(zeng)長。按中電聯(lian)《電力行業(ye)節(jie)能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我(wo)國(guo)(guo)新(xin)增(zeng)火電裝機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電力規劃設(she)計總院預測(ce)，到(dao)2020年，火電裝機(ji)容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量約為3億(yi)kW。火電廠的快速(su)發(fa)展導致了大氣環境的污染(ran)并(bing)引發(fa)了公共環境及健康危(wei)機(ji)，

雖(sui)然采取一系列(lie)政策，大力推(tui)動煤炭清潔利(li)用與發展清潔能(neng)源，但由(you)于我國燃(ran)煤發電的(de)(de)(de)(de)基數較大，火電廠仍將是(shi)大氣污染物(wu)的(de)(de)(de)(de)主要排(pai)放源之一，而(er)降低排(pai)放強度的(de)(de)(de)(de)主要措施(shi)就是(shi)制定和實(shi)施(shi)更加嚴格的(de)(de)(de)(de)排(pai)放標準(zhun)。

同時濕式電除(chu)塵器作為燃(ran)煤(mei)電廠污染物控制(zhi)的精處(chu)理(li)技術設備，其處(chu)理(li)對象為含大量游離水的飽和濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉(fen)塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本(ben)文介(jie)紹4種濕式電除(chu)塵器技術，并從性能、可靠性及除(chu)塵效(xiao)果等方(fang)面(mian)進行比較(jiao)。

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。在目前的濕(shi)除(chu)(chu)技術(shu)(shu)(shu)中，主要差別(bie)在于(yu)陽極(ji)板材(cai)質的選取及清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽極(ji)材(cai)質的不同(tong)(tong)，主要分為不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(shu)(即水(shui)膜(mo)的形成原理)不同(tong)(tong)，分為水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(shu)和水(shui)膜(mo)沖洗(xi)清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(shu)，前者(zhe)為間斷噴(pen)淋，靠煙氣中的水(shui)汽在陽極(ji)表面(mian)自凝結實(shi)現在線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通過(guo)噴(pen)淋水(shui)在陽極(ji)表面(mian)形成水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地(di)方(fang)環保(bao)法(fa)規(gui)提(ti)出的對(dui)煙(yan)塵(chen)排放(fang)控制的要求，日本三菱公司(si)研發并(bing)建成濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專門(men)針(zhen)對PM2.5提(ti)出控制要(yao)求，在(zai)燃煤(mei)電廠安裝(zhuang)濕式電除(chu)塵器(qi)。目前(qian)我國(guo)通(tong)過(guo)引進技(ji)術并優化設(she)計，已掌握(wo)其核心(xin)技(ji)術。(1)金屬電極(ji)(ji)濕式電除(chu)塵器(qi)的技(ji)術特點如下：1)大多(duo)采(cai)用(yong)(yong)臥式布(bu)置，氣流沿(yan)水平(ping)方向進出，煙(yan)氣流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左右(you))，能(neng)有(you)效控制氣流帶出粉塵，提(ti)高PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)效率(lv)。2)陰(yin)(yin)陽(yang)極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)氣流方向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用(yong)(yong)懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電暈(yun)電極(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框架(jia)式結(jie)構，通(tong)過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方式由于(yu)陰(yin)(yin)陽(yang)極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間(jian)距有(you)保(bao)證，故(gu)電場穩定性好(hao)，運行(xing)電壓高。3)耐(nai)高溫(wen)，脫硫系統(tong)出現故(gu)障時，可以在(zai)較高的煙(yan)氣溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵器存(cun)在的問題如下：

1)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)一(yi)般高度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極板(ban)(ban)(ban)的(de)設(she)計、制造、安(an)裝及維護有(you)嚴格的(de)要(yao)求(qiu)，更換時難度(du)較大。2)極板(ban)(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)通(tong)過(guo)水(shui)(shui)膜保護以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)(shui)膜保護出現失效，造成極板(ban)(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方式(shi)采用在(zai)線單線連(lian)續噴淋(lin)工藝，需要(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)(shui)處(chu)理(li)系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用，這種清灰(hui)方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)(hao)、電耗(hao)(hao)、堿(jian)的(de)消耗(hao)(hao)較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更高。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)環(huan)境監測(ce)報(bao)告(gao)顯示，金(jin)屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組、大唐(tang)黃(huang)島電廠(chang)670MW機(ji)組、神華(hua)國華(hua)舟山電廠(chang)350MW機(ji)組等都采用了(le)金(jin)屬極板(ban)(ban)(ban)濕式(shi)電除塵(chen)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(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼具有重(zhong)量輕、比強度高、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵極(ji)組(zu)(zu)件(jian)采用(yong)工廠成(cheng)型，實(shi)現(xian)整(zheng)體模(mo)塊(kuai)化，有利于保證安裝(zhuang)精度。3)除塵器(qi)運行(xing)時(shi)(shi)，收集下(xia)來(lai)的(de)液滴在沉淀(dian)(dian)極(ji)表面形成(cheng)液膜(mo)，由于玻(bo)璃(li)鋼具有很強的(de)疏水性(xing)，能有效阻隔(ge)粉塵和(he)石(shi)膏對沉淀(dian)(dian)極(ji)壁的(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力(li)自(zi)流(liu)至(zhi)下(xia)部集液槽(cao)。4)為防(fang)止少量煙(yan)塵的(de)沉積，在沉淀(dian)(dian)極(ji)管(guan)上部設置(zhi)一層間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要(yao)(yao)進行(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制系統自(zi)動停(ting)掉其中(zhong)一個電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓(ya)運行(xing)，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于耗水量較(jiao)(jiao)小，集液槽(cao)中(zhong)的(de)收集液可返回脫(tuo)(tuo)硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)存在的(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)(tuo)除率(lv)高，提高煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影響除塵性(xing)能。2)一般(ban)FRP不能在高溫下(xia)長期使(shi)用(yong)，煙(yan)氣溫度較(jiao)(jiao)高時(shi)(shi)對陽極(ji)板壽命有影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽命在10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)質量及制作產品(pin)所用(yong)的(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性(xing)能有關。3)如果出(chu)現(xian)部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼損壞，需(xu)要(yao)(yao)整(zheng)個模(mo)塊(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)和(he)難度。根據各(ge)企業發布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)粉塵去除率(lv)(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州(zhou)立(li)大(da)學提出(chu)了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)技術(shu)的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立(li)大學共同(tong)研(yan)究制作出(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)國電環保院(yuan)共同研發，開(kai)始(shi)了(le)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物用于濕式(shi)除塵器的研究工作(zuo)，并于2012年在(zai)益(yi)陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業化應用(yong)。官網：goyd.cn通過相(xiang)關(guan)資料(liao)(liao)顯示，耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物通過潤濕(shi)使其導電，可以形成水膜，并靠重力自流(liu)(liu)向(xiang)下(xia)與煙氣分離，柔性(xing)織(zhi)物材料(liao)(liao)作為收塵極布(bu)置成方形孔(kong)道(dao)(dao)(立式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)(dao)流(liu)(liu)過。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除塵器(qi)的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、防腐性(xing)(xing)能(neng)好(hao)的(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維本(ben)身的(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)(yong)(yong)從煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)酸液帶出灰(hui)(hui)，實(shi)現(xian)自清灰(hui)(hui)，沖洗(xi)水(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于后(hou)期(qi)的(de)維護(hu)和更(geng)換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器存在的(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高(gao)(gao)(gao)溫，煙氣(qi)溫度較高(gao)(gao)(gao)時，對(dui)陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時可能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)(yong)(yong)壽命6年左右(you)。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維織物的(de)伸縮(suo)率較大，陽(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度和浸水(shui)后(hou)發生的(de)伸縮(suo)都會影(ying)響(xiang)實(shi)際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙氣(qi)流速較高(gao)(gao)(gao)，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠(jiao)脫除率低(di)(di)。性(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低(di)(di)于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)益陽(yang)(yang)(yang)(yang)發電(dian)有(you)限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)(yi)體化有(you)限(xian)公司一(yi)(yi)期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)(yong)(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式靜電(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)徑流濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華(hua)能達公司自主研發的(de)具有自主知(zhi)識產權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。與上(shang)(shang)述濕(shi)式靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)結構(gou)不(bu)同(tong)，該結構(gou)布置是(shi)將收塵(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)垂直于氣流方向，使電(dian)場(chang)力與引風力的(de)方向在(zai)(zai)同(tong)一(yi)水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)(zai)引風力與電(dian)場(chang)力的(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)捕集(ji)。裝置主要(yao)由殼(ke)體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極裝置、陰極裝置、噴淋系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)(he)供電(dian)電(dian)源等組(zu)成(cheng)。(1)徑流濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術(shu)特點如下：1)與煙氣接觸部(bu)(bu)位(wei)全(quan)部(bu)(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐(fu)(fu)蝕(尤其對氯離子(zi)和(he)(he)硫(liu)化物的(de)應力腐(fu)(fu)蝕)等特性，使用(yong)壽命能夠達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)的(de)通(tong)孔(kong)率達到(dao)98%以上(shang)(shang)，其幾乎(hu)全(quan)通(tong)透的(de)結構(gou)大大降低了徑流式濕(shi)式除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)運行阻力，并且和(he)(he)普(pu)通(tong)的(de)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)相比，相同(tong)體(ti)積(ji)下新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)具有的(de)(de)(de)集塵面(mian)積，相(xiang)當于普(pu)通陽(yang)極板的(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)極系統采(cai)用旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極設計，在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極下(xia)部(bu)設立獨立的(de)(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)室(shi)，由高(gao)壓(ya)噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極內部(bu)向外沖(chong)洗(xi)(xi)網板，清(qing)洗(xi)(xi)網板后的(de)(de)(de)污(wu)水(shui)通過排水(shui)泵和排污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在工(gong)程運(yun)行中(zhong)，利用壓(ya)差監測，實現在線噴淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)(de)部(bu)件全(quan)部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成(cheng)本(ben)投入(ru)較高(gao)。