洛陽濕式電除塵器

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(zhu)我(wo)國經濟的高速發展，火(huo)電裝(zhuang)機容(rong)量仍在(zai)不斷增(zeng)長。按中電聯《電力行業節能環保信息(xi)》推(tui)算，2015年(nian)，我(wo)國新(xin)增(zeng)火(huo)電裝(zhuang)機容(rong)量約0.51億kW。根據電力規劃設(she)計總院預(yu)測，到2020年(nian)，火電裝機容量將達(da)到12.2億(yi)kW，新增裝機容量約為3億(yi)kW。火電廠的快(kuai)速發(fa)展導致了(le)大氣環(huan)境的污染并引發(fa)了(le)公共環(huan)境及(ji)健康危機，

雖然采取(qu)一系列政策，大力推動煤(mei)炭清潔利用與(yu)發(fa)展(zhan)清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國燃煤(mei)發(fa)電的基數較大，火電廠(chang)仍(reng)將是(shi)大氣污(wu)染物(wu)的主要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)放強度的主要(yao)措施就是(shi)制定和(he)實施更加嚴格的排(pai)放標(biao)準。

同時濕式電除(chu)塵器作(zuo)為燃煤(mei)電廠污染物控制(zhi)的(de)精處理技(ji)術設備，其處理對象為含大量(liang)游離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣體(ti)，并可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹4種(zhong)濕式電除(chu)塵器技(ji)術，并從性能、可(ke)靠(kao)性及除(chu)塵效果等(deng)方面進行比較。

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。在目前(qian)的(de)濕除技(ji)術(shu)中，主(zhu)要差別(bie)在于(yu)陽(yang)(yang)極(ji)板材(cai)(cai)質的(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)。根據陽(yang)(yang)極(ji)材(cai)(cai)質的(de)不同，主(zhu)要分為不銹鋼濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)、柔(rou)性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi);根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜的(de)形成(cheng)原(yuan)理)不同，分為水(shui)(shui)(shui)膜自清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)和(he)水(shui)(shui)(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)者為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)(shui)汽在陽(yang)(yang)極(ji)表面自凝結(jie)實現在線(xian)清(qing)灰(hui)，后者為通(tong)過噴淋水(shui)(shui)(shui)在陽(yang)(yang)極(ji)表面形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜清(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金(jin)屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器20世(shi)紀90年(nian)代，為(wei)應(ying)對(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)(de)要(yao)求，日本三菱(ling)公司(si)研發并(bing)建成濕式(shi)電除塵(chen)器，用于(yu)燃煤(mei)電廠的(de)(de)煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提(ti)出(chu)控(kong)制(zhi)要求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)廠安(an)(an)裝(zhuang)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引進(jin)技(ji)(ji)術(shu)并(bing)優化(hua)設計，已(yi)掌(zhang)握其核心技(ji)(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的技(ji)(ji)術(shu)特點如下：1)大多采用臥式(shi)(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制(zhi)氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板采用懸掛(gua)(gua)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)(gua)梁固定于(yu)殼(ke)體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采用框架式(shi)(shi)(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛(gua)(gua)在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距有(you)保證(zheng)，故電(dian)場穩(wen)定性好(hao)，運行(xing)(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)溫度(du)下運行(xing)(xing)。

(2)金(jin)屬電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)存在的問(wen)題如下(xia)：

1)陽極板(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)(dui)陽極板(ban)的(de)設計、制造(zao)、安裝(zhuang)及維護有嚴格的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，更換時難(nan)度(du)較(jiao)大。2)極板(ban)材質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通(tong)過水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護以(yi)防腐(fu)蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)(shui)(shui)膜保(bao)護出現失效，造(zao)成(cheng)極板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚(shen)至喪(sang)失除塵(chen)(chen)效率。3)清(qing)灰(hui)方式采用(yong)在線單線連續噴(pen)淋工藝(yi)，需要(yao)(yao)設置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統(tong)，噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液中和后循環使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方式對(dui)(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗、電耗、堿(jian)的(de)消耗較(jiao)大，對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)(yao)求(qiu)更高。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)環境監測報告顯(xian)示，金屬電極濕式電除塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電廠350MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)了(le)金屬極板(ban)濕式電除塵(chen)(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)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)重量(liang)(liang)輕、比(bi)強度高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)(deng)特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采用(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊(kuai)化，有(you)(you)(you)利(li)于保證安裝(zhuang)精(jing)度。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時，收集下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)(you)于玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏(shu)水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)有(you)(you)(you)效(xiao)阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和石(shi)(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力自流至下(xia)部集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為(wei)防(fang)止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)部設置一(yi)層間斷噴(pen)淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)場(chang)，當(dang)需要進行間斷沖洗時，控(kong)制系統自動停掉其(qi)中一(yi)個電(dian)場(chang)或將電(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后(hou)開啟(qi)該(gai)電(dian)場(chang)。由(you)(you)于耗水(shui)量(liang)(liang)較小(xiao)，集液(ye)(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)(de)收集液(ye)(ye)可返回(hui)脫硫塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微(wei)(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫除(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣流速后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)，煙(yan)氣溫度較高(gao)(gao)時對陽極(ji)(ji)板壽(shou)命有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右，與(yu)產品的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制作產品所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)(deng)原(yuan)材(cai)料性(xing)(xing)能(neng)有(you)(you)(you)關(guan)。3)如果出現部分(fen)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要整個模塊(kuai)更(geng)換(huan)，將大(da)大(da)增加(jia)維(wei)護費用(yong)和難度。根(gen)據各企業發布的(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海石(shi)(shi)洞口300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)、白(bai)楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)(ji)組(zu)等(deng)(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電極濕式(shi)電除塵技術的(de)概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)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(zao)由山(shan)東(dong)大學和國電環保院共(gong)同研(yan)發，開(kai)始了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年(nian)在益(yi)陽(yang)300MW燃煤機組(zu)中完成工業(ye)化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)(guo)相關資(zi)料顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)優良的柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖維織物通過(guo)(guo)潤(run)濕使(shi)其(qi)導電(dian)，可以形成水膜，并靠(kao)重(zhong)力自流向下與煙(yan)氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)織物材料作為收(shou)塵極布(bu)置成方形孔(kong)(kong)道(dao)(立式(shi)布(bu)置)，煙(yan)氣沿孔(kong)(kong)道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術特點如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽有重量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)(shui)纖維(wei)(wei)本身的(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有利于(yu)表面(mian)形成均勻水(shui)(shui)膜，利用(yong)(yong)從煙(yan)(yan)氣中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸(suan)液帶出灰，實現自清(qing)灰，沖洗(xi)水(shui)(shui)量(liang)(liang)小。3)陽(yang)(yang)極部件可組(zu)裝拆卸，有利于(yu)后期的(de)(de)(de)維(wei)(wei)護和(he)更換。(2)柔性(xing)(xing)濕式電除塵器存在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不耐高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較高(gao)時，對陽(yang)(yang)極壽(shou)命有影響，嚴(yan)重時可能燒蝕(shi)，使用(yong)(yong)壽(shou)命6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)張(zhang)緊程(cheng)度(du)和(he)浸(jin)水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影響實際的(de)(de)(de)極間距(ju)，進而影響到(dao)電場的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電壓的(de)(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣流速較高(gao)，產(chan)生氣流帶出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除率低。性(xing)(xing)能結果表明：粉塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國電益陽(yang)(yang)發(fa)電有限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國電滎陽(yang)(yang)煤電一體化有限(xian)公司一期600MW機(ji)組(zu)采(cai)用(yong)(yong)了柔性(xing)(xing)電極濕式靜電除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器是北京(jing)華能達公(gong)司自(zi)主研發的(de)具有自(zi)主知識產權的(de)除塵(chen)(chen)技術。與上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電除塵(chen)(chen)器結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布置是將收(shou)塵(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)垂(chui)直(zhi)于氣(qi)流(liu)方向(xiang)，使電場力(li)與引(yin)風力(li)的(de)方向(xiang)在(zai)(zai)同一水平線(xian)上(shang)，粉塵(chen)(chen)顆粒在(zai)(zai)引(yin)風力(li)與電場力(li)的(de)共同作用(yong)下，在(zai)(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成(cheng)捕(bu)集。裝置主要由殼體(ti)、分(fen)布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)(ji)裝置、噴淋系(xi)統(tong)、熱風系(xi)統(tong)和(he)供(gong)電電源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電除塵(chen)(chen)器的(de)技術特點如下：1)與煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質(zhi)，具有強(qiang)度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯(lv)離子和(he)硫化(hua)物的(de)應(ying)力(li)腐蝕)等特性，使用(yong)壽命能夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)通(tong)孔(kong)率達到98%以上(shang)，其幾乎(hu)全通(tong)透的(de)結(jie)構(gou)大(da)大(da)降低(di)了徑流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除塵(chen)(chen)器的(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比(bi)，相(xiang)同體(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相當于普(pu)通(tong)陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系統采用旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)下部設立獨(du)立的(de)(de)清(qing)洗室(shi)，由(you)高壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)內(nei)部向(xiang)外沖洗網板(ban)，清(qing)洗網板(ban)后的(de)(de)污(wu)水通(tong)過排水泵和排污(wu)管(guan)道送入(ru)脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程運行中，利用壓差(cha)監測(ce)，實現在(zai)(zai)線噴(pen)淋，無水循環系統，故耗水、耗電(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)除塵器存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于接(jie)觸(chu)煙(yan)氣(qi)的(de)(de)部件全部采用2205雙相不銹(xiu)鋼，前期(qi)成(cheng)本投入(ru)較(jiao)高。