婁底濕式電除塵器

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(xin)世(shi)紀，隨著我國(guo)(guo)經濟的(de)高速發展，火電裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長(chang)。按中電聯《電力行業(ye)節能(neng)環保信息》推(tui)算，2015年，我國(guo)(guo)新(xin)增(zeng)火電裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電力規劃設計(ji)總(zong)院預(yu)測(ce)，到2020年，火(huo)電裝機容(rong)量將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝機容(rong)量約(yue)為(wei)3億(yi)kW。火(huo)電廠的快速發展導致了大(da)氣環境的污染并引(yin)發了公共(gong)環境及健(jian)康危機，

雖然采取一系列政策，大力推(tui)動煤炭清潔利(li)用與發展清潔能源(yuan)，但由(you)于我(wo)國燃煤發電的基數(shu)較大，火電廠仍將是大氣污(wu)染物的主(zhu)要(yao)排放源(yuan)之一，而(er)降低(di)排放強度(du)的主(zhu)要(yao)措施(shi)就是制定和實施(shi)更加嚴格的排放標(biao)準。

同時(shi)濕(shi)式電除塵(chen)器作為燃煤電廠污染(ran)物控制的精處理(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)設備，其處理(li)(li)對象為含大量游離(li)水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去(qu)除粉(fen)塵(chen)(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并(bing)可有效控制PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電除塵(chen)器技(ji)(ji)術(shu)，并(bing)從性(xing)(xing)能(neng)、可靠性(xing)(xing)及除塵(chen)效果等方面(mian)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)目前的(de)濕(shi)(shi)除(chu)(chu)技術(shu)(shu)中(zhong)，主要(yao)差(cha)別在(zai)(zai)于(yu)陽(yang)極(ji)板材質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)不同(tong)，主要(yao)分(fen)為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、導電玻(bo)璃鋼(gang)電極(ji)濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)、柔性電極(ji)濕(shi)(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi);根據清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)(即水膜(mo)的(de)形成原理)不同(tong)，分(fen)為(wei)水膜(mo)自清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)和水膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)技術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面自凝(ning)結實現(xian)在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通過噴淋(lin)水在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面形成水膜(mo)清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)20世紀90年代，為應對地方環保法規提出(chu)的對煙(yan)塵排放控制的要求(qiu)，日(ri)本(ben)三菱公司研發(fa)并建成濕(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙(yan)塵治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出控(kong)制要(yao)求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)。目前我(wo)國通(tong)過引進技術(shu)并優化設計，已掌握其核心技術(shu)。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)(qi)的技術(shu)特點(dian)如(ru)下：1)大多采用臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿(yan)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶(dai)出粉塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)板采用懸(xuan)掛(gua)方(fang)式，極(ji)板通(tong)過懸(xuan)掛(gua)梁固(gu)定(ding)于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)采用框架式結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)在殼體中。這種安裝方(fang)式由(you)于(yu)陰陽極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)(xing)電(dian)(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)出現故障時，可以在較高的煙(yan)氣(qi)溫度下運行(xing)(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題(ti)如下：

1)陽(yang)極(ji)板一般高度在(zai)8～10m左(zuo)右(you)，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)板的(de)設計(ji)、制造、安裝(zhuang)及維護(hu)有(you)嚴格的(de)要(yao)求(qiu)，更(geng)換時難(nan)度較大。2)極(ji)板材質(zhi)多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)以防(fang)腐(fu)蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)出現失效(xiao)，造成極(ji)板腐(fu)蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線單(dan)線連續(xu)噴淋工藝，需要(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種(zhong)清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消耗較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更(geng)高。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)廠670MW機組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等都(dou)采(cai)用(yong)了金屬(shu)極(ji)板濕式(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(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)具(ju)有重量(liang)輕(qing)、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實現整體模塊化，有利于保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收集(ji)(ji)(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)液(ye)滴在沉(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能有效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和(he)(he)石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力自(zi)流(liu)至下(xia)部集(ji)(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀極(ji)管(guan)上部設(she)置一(yi)(yi)層間斷噴淋裝置，將濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需要(yao)進行(xing)間斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統(tong)自(zi)動停掉其中(zhong)一(yi)(yi)個電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)(yun)行(xing)，沖洗(xi)結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于耗水量(liang)較小，集(ji)(ji)(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)收集(ji)(ji)(ji)液(ye)可(ke)返回(hui)脫(tuo)硫塔內(nei)循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)率(lv)高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流(liu)速(su)后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能。2)一(yi)(yi)般FRP不能在高(gao)溫(wen)下(xia)長(chang)期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)板壽(shou)命有影響，嚴(yan)重時(shi)(shi)可(ke)能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命在10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料(liao)性(xing)能有關。3)如果出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)損壞，需要(yao)整個模塊更(geng)換(huan)，將大(da)大(da)增(zeng)加維護費用(yong)(yong)和(he)(he)難度(du)。根據(ju)各(ge)企業(ye)發布的(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組、上海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組、蒙西300MW機(ji)(ji)組、白楊河兩臺300MW機(ji)(ji)組等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)璃鋼(gang)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極(ji)濕(shi)式電除塵器20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵技術的(de)概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥(hai)俄州立大(da)學(xue)共同研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(zao)由山東大學和(he)國電(dian)環保院共(gong)同研發，開始(shi)了柔(rou)性絕緣疏(shu)水纖維織物用于濕式除塵器的(de)研究工作(zuo)，并(bing)于2012年(nian)在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)(xing)(xing)優(you)良的柔性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物(wu)通(tong)過潤(run)濕(shi)使(shi)其(qi)導(dao)電(dian)，可以形成水膜，并靠(kao)重力(li)自流向(xiang)下與煙(yan)氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)(xing)織(zhi)物(wu)材(cai)料作為收塵(chen)極布(bu)置(zhi)成方形孔道(dao)(dao)(立(li)式布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)(dao)流過。(1)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的技術特點如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)于(yu)表面形(xing)成均勻(yun)水(shui)膜，利(li)(li)用從煙(yan)氣(qi)中收集(ji)的(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清(qing)灰，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽極部件(jian)可組裝拆卸，有(you)利(li)(li)于(yu)后期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電除(chu)塵器存在的(de)問題(ti)如(ru)下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽極不耐高(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時，對(dui)陽極壽命有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維織(zhi)物的(de)伸縮(suo)率較(jiao)大，陽極布的(de)張緊程(cheng)度和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)(xiang)實際的(de)極間(jian)距(ju)，進而影響(xiang)(xiang)到電場的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電壓的(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除(chu)率低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)果表明：粉塵去除(chu)率(含(han)(han)石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電益陽發電有(you)限(xian)公(gong)司(si)300MW機組，國電滎陽煤電一體化(hua)有(you)限(xian)公(gong)司(si)一期600MW機組采用了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電極濕式(shi)靜電除(chu)塵技術。

3.4、徑流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)徑流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)是(shi)北京華能達(da)公司自主研(yan)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)自主知識產權的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵技(ji)術(shu)。與上(shang)述(shu)濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)結(jie)(jie)構(gou)不同，該(gai)結(jie)(jie)構(gou)布置是(shi)將收塵陽極板垂直于氣(qi)流方向，使電(dian)(dian)(dian)場力與引風(feng)力的(de)(de)(de)(de)(de)方向在同一水(shui)平線上(shang)，粉(fen)塵顆(ke)粒(li)在引風(feng)力與電(dian)(dian)(dian)場力的(de)(de)(de)(de)(de)共同作用下(xia)(xia)，在新(xin)型陽極板上(shang)完成捕集(ji)。裝置主要由殼(ke)體(ti)、分布板、陽極裝置、陰極裝置、噴(pen)淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組(zu)成。(1)徑流濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)下(xia)(xia)：1)與煙氣(qi)接觸(chu)部(bu)位(wei)全部(bu)采用2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離子和(he)硫化物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐蝕)等特(te)性，使用壽(shou)命能夠達(da)到30年。2)新(xin)型陽極板的(de)(de)(de)(de)(de)通孔率(lv)達(da)到98%以(yi)上(shang)，其幾乎全通透(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑流式濕(shi)(shi)式除(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)阻力，并且和(he)普通的(de)(de)(de)(de)(de)陽極板相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體(ti)積下(xia)(xia)新(xin)型陽極板具(ju)有(you)的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于普通陽(yang)極板的(de)20倍(bei)。3)陽(yang)極系(xi)統采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極設(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極下(xia)部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)清洗(xi)室，由高壓(ya)噴(pen)(pen)嘴(zui)在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污水(shui)(shui)通過排(pai)(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)(pai)污管道送入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用(yong)壓(ya)差監(jian)測，實現(xian)在(zai)線噴(pen)(pen)淋，無水(shui)(shui)循環系(xi)統，故(gu)耗水(shui)(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼，前期成本(ben)投入較(jiao)高。