麗水濕式電除塵器

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(ji)，隨(sui)著我國經(jing)濟的高(gao)速發展，火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍在不斷(duan)增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節(jie)能(neng)環保(bao)信息(xi)》推算，2015年(nian)，我國新增火(huo)電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根(gen)據(ju)電(dian)(dian)力規劃設計總院預測，到2020年(nian)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量(liang)將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量(liang)約為3億(yi)kW。火(huo)電(dian)廠的(de)(de)快速發展導(dao)致了大氣(qi)環境的(de)(de)污染并引(yin)發了公(gong)共環境及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取(qu)一系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔(jie)利(li)用與發展清潔能源，但由(you)于我國燃煤發電(dian)的(de)基(ji)數較大，火電(dian)廠仍將是大氣污染(ran)物的(de)主(zhu)要排放源之一(yi)，而降低排放強度(du)的(de)主(zhu)要措施就是制定(ding)和實施更加(jia)嚴格的(de)排放標準。

同時濕式電除(chu)塵器作為(wei)燃(ran)煤電廠污染物控(kong)制的(de)精處理(li)技術(shu)設備，其處理(li)對象為(wei)含(han)大(da)量(liang)游離水的(de)飽和濕煙(yan)氣，主要去除(chu)粉塵(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣體(ti)，并可(ke)有效(xiao)(xiao)控(kong)制PM2.5的(de)排放，本(ben)文介紹4種濕式電除(chu)塵器技術(shu)，并從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵效(xiao)(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(zai)(zai)目前(qian)的濕(shi)除(chu)(chu)(chu)技(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板材質的選取及清灰(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的不(bu)(bu)同，主要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、導電(dian)玻璃(li)鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi);根(gen)據(ju)清灰(hui)技(ji)術(shu)(即(ji)水膜(mo)的形成原理(li))不(bu)(bu)同，分為(wei)(wei)水膜(mo)自清灰(hui)技(ji)術(shu)和水膜(mo)沖洗清灰(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間(jian)斷(duan)噴淋(lin)，靠煙氣(qi)中的水汽在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自凝(ning)結實現在(zai)(zai)線清灰(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴淋(lin)水在(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成水膜(mo)清灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器20世紀90年代，為(wei)應對地(di)方環保法規提出的對煙塵排放控制的要求(qiu)，日(ri)本(ben)三菱公(gong)司研發并建成(cheng)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠的煙塵治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制要求，在燃煤(mei)電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。目前我國通過引進技(ji)術并優化設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的技(ji)術特點如下：1)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)臥式(shi)(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)流沿(yan)水平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流速(su)較低(流速(su)在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控制氣(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)效率。2)陰陽(yang)極均平行于氣(qi)(qi)流方(fang)向布置(zhi)，金屬極板(ban)采(cai)用(yong)懸(xuan)掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極板(ban)通過懸(xuan)掛(gua)(gua)梁固定于殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極采(cai)用(yong)框架式(shi)(shi)結構，通過吊桿吊掛(gua)(gua)在殼體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽(yang)極不易變形，極間距有(you)保證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐(nai)高(gao)(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故障時，可以在較高(gao)(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度(du)下運(yun)行。

(2)金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵器(qi)存在的(de)問題如(ru)下：

1)陽(yang)極(ji)板一(yi)般高(gao)度在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的水膜(mo)(mo)對(dui)陽(yang)極(ji)板的設(she)計、制造、安裝及維護(hu)(hu)有嚴格(ge)的要求，更(geng)(geng)換時(shi)難度較大(da)(da)。2)極(ji)板材質多(duo)采(cai)(cai)用316L，需要通過水膜(mo)(mo)保護(hu)(hu)以防(fang)腐蝕，一(yi)旦水膜(mo)(mo)保護(hu)(hu)出現失(shi)效，造成(cheng)極(ji)板腐蝕嚴重，甚(shen)至喪失(shi)除(chu)塵(chen)(chen)效率。3)清(qing)灰方式(shi)采(cai)(cai)用在線(xian)單(dan)線(xian)連(lian)續噴(pen)淋工藝，需要設(she)置專門(men)的水處理系統(tong)，噴(pen)淋水經NaOH水溶液中和后循(xun)環(huan)(huan)使用，這種(zhong)清(qing)灰方式(shi)對(dui)于(yu)水耗、電耗、堿的消耗較大(da)(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要求更(geng)(geng)高(gao)。根據各企業發布的環(huan)(huan)境監(jian)測(ce)報告顯示(shi)，金(jin)屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉(jia)興三(san)期(qi)2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐黃島電廠670MW機組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電廠350MW機組(zu)等都采(cai)(cai)用了金(jin)屬極(ji)板濕式(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)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型，實(shi)現整體模塊化，有(you)(you)利于(yu)保證(zheng)安(an)裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在沉淀(dian)極(ji)表(biao)面(mian)形成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)很強(qiang)(qiang)的(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力自流至(zhi)下(xia)部(bu)集液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積，在沉淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一(yi)層間斷噴(pen)淋裝(zhuang)置，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當(dang)需要進(jin)行間斷沖洗時(shi)(shi)(shi)，控(kong)制(zhi)系統(tong)自動停掉(diao)其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽中的(de)(de)收(shou)集液(ye)可返回脫硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在的(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)煙氣(qi)流速在2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流速后(hou)，影響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)(neng)在高(gao)溫下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)(shi)對陽(yang)極(ji)板壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命在10～15年(nian)左右(you)，與產品的(de)(de)質(zhi)量(liang)及制(zhi)作產品所用(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要整個模塊更(geng)換，將大大增加維護費用(yong)和難度(du)。根(gen)據各企業發布的(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、上海石洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)、白(bai)楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)等都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式(shi)電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學(xue)提出(chu)了柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立大學共同研究(jiu)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(dong)大學和(he)國電環保院共(gong)同研發，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器的研究(jiu)工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業化(hua)應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資(zi)料顯示，耐腐蝕(shi)性優良的(de)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)，可以形成(cheng)(cheng)水(shui)膜，并(bing)靠重力(li)自流向下(xia)與煙氣(qi)分(fen)離，柔(rou)性織(zhi)物材料作為收(shou)塵極布置(zhi)成(cheng)(cheng)方(fang)形孔(kong)道(dao)(立(li)式布置(zhi))，煙氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性濕(shi)式電(dian)除塵器的(de)技術(shu)特點(dian)如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)重量輕、防腐(fu)性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏(shu)水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成均(jun)勻水膜(mo)，利(li)用從煙氣(qi)中收集的(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰，實現自清(qing)灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)(zu)裝拆(chai)卸(xie)，有(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕(shi)，使用壽(shou)命(ming)6年(nian)左右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程(cheng)度(du)和浸水后發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距(ju)，進而(er)影響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速(su)較(jiao)高，產生(sheng)氣(qi)流帶出，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫除率(lv)低。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵(chen)去除率(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)限公司300MW機(ji)組(zu)(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有(you)限公司一(yi)期600MW機(ji)組(zu)(zu)采用了柔性(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京華能達(da)公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)自(zi)主知識(shi)產權的(de)(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構不同(tong)，該結構布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽極(ji)板垂直于(yu)氣流方向，使電(dian)場力(li)與(yu)(yu)引風力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)方向在同(tong)一(yi)水平線上(shang)(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在引風力(li)與(yu)(yu)電(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在新(xin)(xin)型陽極(ji)板上(shang)(shang)完成捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼(ke)體、分布板、陽極(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統(tong)、熱(re)風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等組(zu)成。(1)徑流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣接觸部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其(qi)對(dui)氯離子和硫化物的(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等特性，使用(yong)壽命能夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽極(ji)板的(de)(de)(de)(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通透的(de)(de)(de)(de)(de)結構大大降低了徑流式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)板相比，相同(tong)體積下新(xin)(xin)型陽極(ji)板具(ju)有(you)的(de)(de)(de)集塵面積，相當于(yu)(yu)普(pu)通陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系統采(cai)用旋轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在旋轉電(dian)(dian)極(ji)下部設立(li)獨立(li)的(de)(de)(de)清洗(xi)室，由(you)高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴在旋轉電(dian)(dian)極(ji)內部向外沖洗(xi)網(wang)板(ban)，清洗(xi)網(wang)板(ban)后(hou)的(de)(de)(de)污水(shui)通過排水(shui)泵和排污管道(dao)送入脫硫塔(ta)補(bu)水(shui)。在工程運行中，利用壓(ya)差監測，實現在線噴(pen)淋，無(wu)水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)由(you)于(yu)(yu)接(jie)觸(chu)煙氣的(de)(de)(de)部件全部采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投(tou)入較(jiao)高(gao)。