眉山濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我(wo)國(guo)經(jing)濟的高速發展，火電裝機(ji)(ji)容量仍(reng)在不(bu)斷增(zeng)長(chang)。按(an)中電聯(lian)《電力行業節能環保信(xin)息》推(tui)算，2015年，我(wo)國(guo)新增(zeng)火電裝機(ji)(ji)容量約(yue)0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電裝機(ji)容量將(jiang)達到(dao)12.2億kW，新增裝機(ji)容量約為3億kW。火(huo)電廠的(de)快速發展導致了(le)(le)大氣(qi)環境的(de)污(wu)染(ran)并引發了(le)(le)公(gong)共環境及(ji)健(jian)康危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大力推(tui)動煤(mei)炭清(qing)潔利用與發展(zhan)清潔能(neng)源(yuan)，但由于我國(guo)燃煤發電(dian)的(de)基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是大(da)氣污染(ran)物的(de)主要排(pai)放源(yuan)之一，而降低排(pai)放強度(du)的(de)主要措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)作為燃煤電廠污染物控制(zhi)(zhi)的精處理技術設(she)備，其處理對象為含大量游離(li)水(shui)的飽和濕(shi)煙氣(qi)，主要(yao)去除(chu)粉(fen)塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效控制(zhi)(zhi)PM2.5的排(pai)放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電除(chu)塵器(qi)技術，并從性能(neng)、可靠性及除(chu)塵效果等方面進行(xing)比(bi)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(qian)的(de)(de)濕(shi)(shi)除技(ji)術中，主要(yao)差(cha)別(bie)在于陽極(ji)(ji)板材質的(de)(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)技(ji)術。根據陽極(ji)(ji)材質的(de)(de)不(bu)同，主要(yao)分為不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器、導電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器、柔(rou)性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器;根據清(qing)灰(hui)技(ji)術(即水膜的(de)(de)形(xing)成原(yuan)理)不(bu)同，分為水膜自(zi)(zi)清(qing)灰(hui)技(ji)術和水膜沖洗清(qing)灰(hui)技(ji)術，前(qian)者(zhe)為間(jian)斷(duan)噴淋，靠煙氣中的(de)(de)水汽在陽極(ji)(ji)表(biao)面(mian)自(zi)(zi)凝結實現(xian)在線清(qing)灰(hui)，后者(zhe)為通過噴淋水在陽極(ji)(ji)表(biao)面(mian)形(xing)成水膜清(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器性能對比(bi)3.1、金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應對地方環保(bao)法規提出的(de)對煙塵(chen)(chen)排放控制的(de)要求，日本三(san)菱(ling)公司(si)研發并建(jian)成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)(chen)器，用(yong)于燃(ran)煤(mei)電(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)治(zhi)理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制(zhi)要求，在(zai)燃煤電廠(chang)安裝(zhuang)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)。目前(qian)我國(guo)通(tong)過引(yin)進技術(shu)并優化設計，已掌握其核(he)心技術(shu)。(1)金屬電極(ji)(ji)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵器(qi)的技術(shu)特(te)點如下(xia)：1)大多采用(yong)臥(wo)式(shi)布(bu)置，氣(qi)(qi)流(liu)沿(yan)水平方向進出(chu)，煙氣(qi)(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右(you))，能(neng)有效控制(zhi)氣(qi)(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)效率。2)陰(yin)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)均平行于氣(qi)(qi)流(liu)方向布(bu)置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過懸掛梁固定于殼體中，電暈電極(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼體中。這種安裝(zhuang)方式(shi)由于陰(yin)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)間距有保證，故(gu)電場穩(wen)定性(xing)好，運行電壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系(xi)統出(chu)現(xian)故(gu)障時(shi)，可以在(zai)較高的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)下(xia)運行。

(2)金(jin)屬電極(ji)濕式電除塵器存在的問(wen)題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)一般高(gao)度(du)在(zai)(zai)8～10m左右，要(yao)(yao)形成(cheng)(cheng)均(jun)勻的(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護(hu)有(you)嚴(yan)格的(de)要(yao)(yao)求，更(geng)換時難度(du)較大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)材質多采用316L，需要(yao)(yao)通過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防(fang)腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效(xiao)，造成(cheng)(cheng)極(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至(zhi)喪失除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。3)清灰方式采用在(zai)(zai)線單(dan)線連續噴淋(lin)工藝，需要(yao)(yao)設置(zhi)專門的(de)水(shui)(shui)處理(li)系(xi)統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后循環使用，這種清灰方式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)消(xiao)耗(hao)較大(da)，對噴嘴性能要(yao)(yao)求更(geng)高(gao)。根(gen)據各企業發布的(de)環境監測報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神(shen)華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等都采用了(le)金屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式電(dian)(dian)除(chu)(chu)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)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如(ru)(ru)下(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重量(liang)(liang)(liang)(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐(fu)蝕(shi)等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實(shi)現整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)運行(xing)(xing)時，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表(biao)面形(xing)成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)和石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重力自流至(zhi)下(xia)部集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)(liang)(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管(guan)上(shang)(shang)部設(she)置一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)分為(wei)多(duo)個電(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進行(xing)(xing)間斷沖洗時，控制系統自動停掉其(qi)中(zhong)(zhong)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運行(xing)(xing)，沖洗結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗(hao)水量(liang)(liang)(liang)(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流速(su)后，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較高(gao)時對陽極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)響，嚴(yan)重時可能(neng)燒(shao)灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)(zai)(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)及制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如(ru)(ru)果出現部分導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模(mo)塊更換，將(jiang)(jiang)大大增加維護費用(yong)(yong)和難(nan)度(du)。根據各企業(ye)發布的(de)(de)(de)(de)環境(jing)監測報告顯示(shi)，導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)(liang)(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組、上(shang)(shang)海石(shi)洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學提出了柔性電極濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州(zhou)立大學(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，我國早由山東(dong)大學和國(guo)電環保院(yuan)共同研發(fa)，開始了柔性(xing)絕緣疏水纖維織物用于(yu)濕(shi)式除塵(chen)器的研究工(gong)作，并于(yu)2012年在益陽(yang)300MW燃(ran)煤機組中(zhong)完成工業(ye)化應(ying)用(yong)。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯(xian)示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)優(you)良(liang)的(de)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物通(tong)過(guo)潤(run)濕使其導電(dian)，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠重力自流(liu)(liu)向下與煙氣分離，柔性(xing)(xing)織物材料作為收(shou)塵極布置成方形(xing)孔道(立式(shi)布置)，煙氣沿孔道流(liu)(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器的(de)技術特點如下：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕(qing)、防腐(fu)性(xing)能好的特(te)點。2)柔(rou)(rou)性(xing)絕緣疏(shu)水纖(xian)維(wei)本身的結構(gou)特(te)性(xing)，有(you)利(li)(li)于表(biao)面形成均勻水膜，利(li)(li)用(yong)從煙(yan)(yan)氣中收集的酸液帶出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖洗水量(liang)小。3)陽極(ji)部件可組裝拆卸，有(you)利(li)(li)于后期的維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電除塵器(qi)存在的問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)陽極(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)，對陽極(ji)壽(shou)命(ming)(ming)有(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的伸縮率較(jiao)大，陽極(ji)布(bu)的張緊程度(du)和(he)浸水后發生的伸縮都會影響(xiang)(xiang)實(shi)際的極(ji)間距(ju)，進而影響(xiang)(xiang)到電場的穩(wen)定性(xing)、電壓的正常運(yun)行。3)煙(yan)(yan)氣流(liu)速較(jiao)高(gao)，產生氣流(liu)帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫除率低。性(xing)能結果表(biao)明：粉塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于20mg/m3。目前，國電益陽發電有(you)限(xian)公司(si)300MW機組，國電滎陽煤電一(yi)體(ti)化有(you)限(xian)公司(si)一(yi)期600MW機組采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)電極(ji)濕式(shi)靜電除塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器是北京華能(neng)達(da)公司(si)自(zi)主研發(fa)的(de)(de)具有(you)自(zi)主知(zhi)識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。與上(shang)(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)(shi)靜電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器結(jie)(jie)構(gou)不(bu)同(tong)，該結(jie)(jie)構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方向，使電場力(li)與引(yin)風(feng)力(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一(yi)水平線上(shang)(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風(feng)力(li)與電場力(li)的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)上(shang)(shang)(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分(fen)布板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)置(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統(tong)、熱風(feng)系(xi)統(tong)和(he)供電電源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技術特點(dian)如下：1)與煙氣(qi)接觸(chu)部(bu)位全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材(cai)質(zhi)，具有(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(尤其對氯離(li)子和(he)硫(liu)化物的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕)等特性，使用(yong)壽命能(neng)夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)(tong)孔率達(da)到(dao)98%以上(shang)(shang)(shang)，其幾乎全通(tong)(tong)透(tou)的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運行阻力(li)，并且和(he)普通(tong)(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)相比，相同(tong)體積下新(xin)型陽(yang)(yang)極板(ban)(ban)具有(you)的(de)(de)(de)集(ji)塵(chen)面積，相當于(yu)普通陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)設計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)下(xia)部(bu)設立獨立的(de)(de)(de)清(qing)洗室，由(you)高(gao)壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)電極(ji)內部(bu)向外(wai)沖洗網板(ban)，清(qing)洗網板(ban)后的(de)(de)(de)污水通過排水泵和排污管道(dao)送(song)入脫硫(liu)塔補水。在(zai)(zai)工程運行(xing)中(zhong)，利(li)用壓差監(jian)測，實現在(zai)(zai)線(xian)噴(pen)淋(lin)，無水循環系(xi)統(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑(jing)流(liu)濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，前期成本(ben)投入較(jiao)高(gao)。