漯河濕式電除塵器

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(shi)紀，隨著我國(guo)經(jing)濟的高速發(fa)展，火(huo)(huo)電(dian)裝機容量仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業(ye)節能環(huan)保信息》推算，2015年，我國(guo)新增(zeng)火(huo)(huo)電(dian)裝機容量約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)容量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)容量(liang)約為3億kW。火電廠(chang)的快速發展導致了大氣環境的污染并引發了公(gong)共環境及(ji)健康危機(ji)(ji)(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用與發展清潔(jie)能源，但由于(yu)我國燃煤發電(dian)的基數較大，火(huo)電(dian)廠仍將是大氣污染物的主(zhu)要(yao)排(pai)放(fang)源之(zhi)一，而降低排(pai)放(fang)強(qiang)度的主(zhu)要(yao)措(cuo)施就是制定和(he)實施更加(jia)嚴(yan)格的排(pai)放(fang)標(biao)準。

同時濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)作為(wei)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)污染(ran)物控制(zhi)的(de)(de)精處理(li)技(ji)術設(she)備，其處理(li)對(dui)象為(wei)含大量游離水(shui)的(de)(de)飽(bao)和(he)濕煙氣，主要去除(chu)粉(fen)塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴(di)和(he)有害氣體，并(bing)可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的(de)(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)技(ji)術，并(bing)從性能、可(ke)靠性及除(chu)塵效果等方面(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)目前(qian)的濕(shi)除技術(shu)中，主要差(cha)別在(zai)于(yu)陽(yang)(yang)極板材(cai)質的選取及清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)。根據(ju)(ju)陽(yang)(yang)極材(cai)質的不(bu)同，主要分為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器、柔性電(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器;根據(ju)(ju)清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)(即水膜(mo)的形成原理(li))不(bu)同，分為(wei)水膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)和(he)水膜(mo)沖洗清(qing)(qing)灰(hui)技術(shu)，前(qian)者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠(kao)煙氣中的水汽在(zai)陽(yang)(yang)極表面自凝結實現在(zai)線(xian)清(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)通(tong)過(guo)噴淋水在(zai)陽(yang)(yang)極表面形成水膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)性能對比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代，為應(ying)對地方環保(bao)法規提出(chu)的(de)對煙塵排放(fang)控制的(de)要求，日本三菱公(gong)司研發并建成濕式(shi)電(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制(zhi)要(yao)求，在燃煤電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。目前我國通(tong)過引進技術(shu)并優化(hua)設計，已掌握(wo)其核心(xin)技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的技術(shu)特點(dian)如下：1)大多采(cai)用(yong)臥(wo)式(shi)布置，氣(qi)(qi)流沿水(shui)平(ping)方向進出(chu)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速(su)較低(流速(su)在2.5m/s左右)，能(neng)有(you)效控制(zhi)氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)粉塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于氣(qi)(qi)流方向布置，金屬(shu)極(ji)板(ban)采(cai)用(yong)懸掛(gua)(gua)方式(shi)，極(ji)板(ban)通(tong)過懸掛(gua)(gua)梁固定(ding)于殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架(jia)式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)(gua)在殼體中。這種安裝方式(shi)由于陰陽極(ji)不易變(bian)形，極(ji)間距有(you)保證(zheng)，故電(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統(tong)出(chu)現故障時(shi)，可以在較高(gao)的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度下運行。

(2)金屬電極濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)存在(zai)的問題如下：

1)陽(yang)極板(ban)一(yi)般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形(xing)成均勻(yun)的(de)水(shui)膜對(dui)陽(yang)極板(ban)的(de)設計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更(geng)換(huan)時難度較大。2)極板(ban)材(cai)質(zhi)多(duo)采(cai)(cai)(cai)用316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)膜保護(hu)以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜保護(hu)出(chu)現(xian)失(shi)效(xiao)，造(zao)成極板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至喪失(shi)除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。3)清灰方式采(cai)(cai)(cai)用在線(xian)單線(xian)連續(xu)噴淋工藝(yi)，需要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系統(tong)，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用，這種清灰方式對(dui)于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)消(xiao)耗較大，對(dui)噴嘴性能(neng)要(yao)(yao)求(qiu)更(geng)高。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)環境監測報告顯示，金屬電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙(zhe)江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機組、大唐黃島(dao)電(dian)廠670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠350MW機組等都(dou)采(cai)(cai)(cai)用了金屬極板(ban)濕式電(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技術特(te)(te)點如(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有重(zhong)量輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕等特(te)(te)性。2)收(shou)塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)工廠成型，實(shi)現整體(ti)模(mo)(mo)塊化，有利(li)于(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)(de)液滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)表面形成液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)具有很強的(de)(de)疏(shu)水(shui)(shui)性，能有效阻(zu)隔粉塵(chen)和石(shi)(shi)膏對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接(jie)，靠重(zhong)力自流(liu)至下(xia)部集(ji)液槽(cao)。4)為(wei)(wei)防止少量煙塵(chen)的(de)(de)沉積，在(zai)(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)管上部設置一層間斷噴(pen)淋裝置，將(jiang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要(yao)進(jin)行間斷沖洗(xi)時(shi)，控制系(xi)統自動(dong)停掉(diao)其中一個電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行，沖洗(xi)結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗(hao)水(shui)(shui)量較小(xiao)，集(ji)液槽(cao)中的(de)(de)收(shou)集(ji)液可(ke)返(fan)回脫硫塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣流(liu)速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)高(gao)，提高(gao)煙氣流(liu)速(su)后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)長(chang)期(qi)使用(yong)，煙氣溫度(du)較高(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命(ming)有影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可(ke)能燒(shao)灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)質量及制作產品所用(yong)的(de)(de)樹(shu)脂等原材料性能有關(guan)。3)如(ru)果出現部分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)損壞，需(xu)要(yao)整個模(mo)(mo)塊更換(huan)，將(jiang)大大增加維護(hu)費用(yong)和難度(du)。根據各(ge)企業發布的(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石(shi)(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含(han)量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石(shi)(shi)洞(dong)口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等都(dou)采用(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世(shi)紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提出了柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除塵技術(shu)的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)亥俄(e)州立大學共(gong)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，我國早由(you)山東大學和國電(dian)環保院共同研(yan)發，開始了柔性絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖維織物(wu)用于(yu)濕式除塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中完成工業化(hua)應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性優(you)良(liang)的柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物通(tong)過潤濕使其導電，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力自流向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔性織物材料(liao)作為收塵極布(bu)置(zhi)成(cheng)方(fang)形(xing)孔道(立式布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流過。(1)柔性濕式電除(chu)塵器的技術(shu)特點(dian)如下：1)柔性陽有(you)(you)(you)重量(liang)輕、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水纖維(wei)本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利(li)于(yu)表面(mian)形成均勻(yun)水膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)(qi)中收(shou)集的(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自清灰，沖洗水量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)極部件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)極不(bu)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)，煙氣(qi)(qi)溫(wen)度較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)極壽命有(you)(you)(you)影響，嚴重時可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)伸(shen)縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)極布(bu)的(de)(de)張緊程度和浸水后發生(sheng)的(de)(de)伸(shen)縮都會影響實際的(de)(de)極間距，進而影響到電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生(sheng)氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細(xi)微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結果表明：粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)(you)限(xian)公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一體化(hua)有(you)(you)(you)限(xian)公司(si)一期600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是(shi)北京華能達公司自主研發的(de)(de)具有自主知識(shi)產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與上(shang)述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)(jie)構(gou)不(bu)同(tong)(tong)，該結(jie)(jie)構(gou)布置是(shi)將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板垂(chui)直于(yu)氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)場力(li)與引(yin)風(feng)(feng)力(li)的(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)(tong)一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒(li)在(zai)引(yin)風(feng)(feng)力(li)與電(dian)場力(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用(yong)(yong)下，在(zai)新(xin)(xin)型陽極(ji)板上(shang)完成捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分布板、陽極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋(lin)系統、熱風(feng)(feng)系統和供電(dian)電(dian)源等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術(shu)特點如下：1)與煙氣接(jie)觸部位全部采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹鋼材質，具有強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和硫(liu)化(hua)物的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi))等特性，使用(yong)(yong)壽命能夠達到(dao)30年。2)新(xin)(xin)型陽極(ji)板的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達到(dao)98%以(yi)上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)，并且和普(pu)通(tong)的(de)(de)陽極(ji)板相比，相同(tong)(tong)體積下新(xin)(xin)型陽極(ji)板具有的(de)集塵(chen)面積，相(xiang)當于普通(tong)陽極板(ban)(ban)的(de)20倍。3)陽極系統(tong)采(cai)用(yong)旋(xuan)轉電極設計，在旋(xuan)轉電極下部設立獨立的(de)清洗(xi)室，由(you)(you)高(gao)壓噴嘴在旋(xuan)轉電極內部向外沖洗(xi)網板(ban)(ban)，清洗(xi)網板(ban)(ban)后(hou)的(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管(guan)道送(song)入脫硫塔補(bu)水(shui)。在工(gong)程(cheng)運行(xing)中(zhong)，利用(yong)壓差監測，實(shi)現在線噴淋，無水(shui)循環系統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小(xiao)。(2)徑流濕式電除(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如(ru)下：1)由(you)(you)于接(jie)觸煙(yan)氣的(de)部件全(quan)部采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。