綿陽濕式電除塵器

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(jin)入新(xin)世紀，隨著我國經(jing)濟的高速發(fa)展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)仍在不斷增長(chang)。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能環保信息》推算，2015年，我國新(xin)增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總院預(yu)測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)容量將達(da)到(dao)12.2億kW，新增裝機(ji)容量約(yue)為3億kW。火電(dian)廠的(de)快速發展(zhan)導致了大氣環(huan)境的(de)污染并引(yin)發了公共環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取(qu)一系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與(yu)發展清潔能源(yuan)(yuan)，但(dan)由(you)于我國燃煤(mei)發電的(de)基數(shu)較大，火電廠仍將是大氣污染物的(de)主要排(pai)放源(yuan)(yuan)之一，而(er)降(jiang)低排(pai)放強度的(de)主要措施就是制定和實施更加嚴格(ge)的(de)排(pai)放標準。

同時(shi)濕式(shi)(shi)電除塵器作(zuo)為(wei)燃煤(mei)電廠(chang)污染物控(kong)制的(de)精(jing)處理技術(shu)設備，其處理對象為(wei)含大(da)量游離水的(de)飽和(he)濕煙氣，主要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害氣體，并可有效控(kong)制PM2.5的(de)排(pai)放，本(ben)文介(jie)紹4種(zhong)濕式(shi)(shi)電除塵器技術(shu)，并從性(xing)能(neng)、可靠性(xing)及除塵效果(guo)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(zai)目前的濕除(chu)技(ji)術中，主要差別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板材質的選取及清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材質的不同，主要分(fen)為不銹鋼(gang)濕式電除(chu)塵(chen)器、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器、柔性電極(ji)(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器;根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(即(ji)水(shui)膜(mo)的形成(cheng)原理(li))不同，分(fen)為水(shui)膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術，前者為間斷噴(pen)淋，靠煙(yan)氣中的水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面自凝結實現在(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者為通過噴(pen)淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性(xing)能對比3.1、金(jin)屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)，為(wei)應對地方環保法規提出(chu)的(de)對煙塵(chen)(chen)排放控制(zhi)的(de)要求，日本三菱(ling)公(gong)司研發并建成濕式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出控制要求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器。目(mu)前(qian)我(wo)國通(tong)過引進(jin)技術(shu)并優(you)化設計(ji)，已掌(zhang)握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技術(shu)特點如(ru)下：1)大多(duo)采(cai)用臥式(shi)布置，氣流(liu)沿水平方向進(jin)出，煙氣流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣流(liu)帶(dai)出粉塵(chen)(chen)，提高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極均平行于氣流(liu)方向布置，金(jin)屬極板采(cai)用懸掛方式(shi)，極板通(tong)過懸掛梁固定于殼(ke)(ke)體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極采(cai)用框架式(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼(ke)(ke)體中。這種(zhong)安裝方式(shi)由于陰陽(yang)極不(bu)易變(bian)形，極間距有保證，故電(dian)場(chang)穩(wen)定性好，運行電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現故障時，可以在(zai)較高(gao)(gao)的(de)煙氣溫度下運行。

(2)金(jin)屬(shu)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器存在的(de)問題如下：

1)陽極板(ban)(ban)一般(ban)高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)形成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜對(dui)陽極板(ban)(ban)的(de)設(she)計、制造、安裝及維護(hu)有(you)嚴(yan)格的(de)要(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極板(ban)(ban)材質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐蝕(shi)(shi)，一旦水(shui)(shui)(shui)膜保護(hu)出(chu)現(xian)失效(xiao)，造成極板(ban)(ban)腐蝕(shi)(shi)嚴(yan)重，甚至喪(sang)失除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率。3)清(qing)灰(hui)方式采用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和(he)后循環(huan)使用(yong)，這種清(qing)灰(hui)方式對(dui)于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)(hao)(hao)、電(dian)耗(hao)(hao)(hao)、堿的(de)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)較大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求更高。根(gen)據各(ge)企業發布的(de)環(huan)境(jing)監測(ce)報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組(zu)、大(da)唐黃(huang)島(dao)電(dian)廠670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠350MW機組(zu)等(deng)都(dou)采用(yong)了金(jin)屬(shu)極板(ban)(ban)濕(shi)式電(dian)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)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特(te)點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有重量(liang)輕、比(bi)強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)極組(zu)件采(cai)用(yong)工(gong)廠成型(xing)，實現整體模(mo)塊化，有利于(yu)保證安裝精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴(di)在(zai)沉(chen)淀極表面形(xing)成液(ye)(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具有很(hen)強的(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔粉(fen)塵(chen)和(he)(he)石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀極壁的(de)(de)(de)粘接(jie)，靠重力(li)自流至下(xia)部(bu)(bu)集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為(wei)防止少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極管上部(bu)(bu)設置(zhi)一(yi)層間斷(duan)噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需要(yao)進(jin)行間斷(duan)沖(chong)洗時(shi)，控制系(xi)統自動停掉其中一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)洗結束(shu)后開(kai)啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)(ye)可(ke)(ke)返(fan)回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流速后，影響(xiang)(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高溫下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較高時(shi)對陽極板壽(shou)命有影響(xiang)(xiang)，嚴(yan)重時(shi)可(ke)(ke)能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年(nian)左(zuo)右，與(yu)產(chan)品的(de)(de)(de)質量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料(liao)性(xing)能(neng)有關。3)如果出現部(bu)(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損(sun)壞，需要(yao)整個模(mo)塊更換(huan)，將大大增加維護費(fei)用(yong)和(he)(he)難度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境監(jian)測(ce)報告顯(xian)示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海(hai)石(shi)洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式(shi)電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提(ti)出了柔性電極濕式電除塵技(ji)術的(de)概念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)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，我國早由(you)山東(dong)大學和國電環保院共(gong)同研(yan)發(fa)，開始了(le)柔(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于(yu)濕式除塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃(ran)煤機組中完成工(gong)業化應用(yong)。官網(wang)：goyd.cn通過相(xiang)關資(zi)料(liao)顯示(shi)，耐(nai)腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維織(zhi)(zhi)物通過潤濕(shi)使其(qi)導電，可以形(xing)成水(shui)膜，并靠(kao)重(zhong)力自流向下與煙氣(qi)分(fen)離，柔(rou)性(xing)織(zhi)(zhi)物材料(liao)作為收(shou)塵極布置成方形(xing)孔道(dao)(立式布置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電除塵器(qi)的(de)技術特(te)點如(ru)下：1)柔(rou)性(xing)陽有重(zhong)(zhong)量輕、防(fang)腐性(xing)能好的(de)特(te)點。2)柔性(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維本身的(de)結構特(te)性(xing)，有利(li)于表面形成均勻水(shui)膜，利(li)用從(cong)煙(yan)氣中收集的(de)酸液(ye)帶(dai)出灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖洗水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸，有利(li)于后期(qi)的(de)維護和更換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除塵器存在的(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)溫，煙(yan)氣溫度(du)較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命有影響，嚴重(zhong)(zhong)時可能燒蝕，使用壽命6年(nian)左右(you)。2)柔性(xing)纖維織物的(de)伸(shen)縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生(sheng)的(de)伸(shen)縮都(dou)會影響實(shi)際(ji)的(de)極(ji)(ji)間(jian)距，進而(er)影響到電(dian)場(chang)的(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)正常運行。3)煙(yan)氣流(liu)速較(jiao)高(gao)，產生(sheng)氣流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及(ji)氣溶膠脫除率低。性(xing)能結果(guo)表明(ming)：粉(fen)塵去除率(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量：低于20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)益陽(yang)發電(dian)有限公司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一體化有限公司(si)一期(qi)600MW機組(zu)采用了(le)柔性(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北京華能達公司自主研發(fa)的(de)具(ju)有(you)自主知識產權的(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構不同(tong)(tong)，該結(jie)構布(bu)置(zhi)是(shi)將收塵(chen)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)場力與(yu)引風力的(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)(tong)一水平(ping)線上，粉塵(chen)顆粒(li)在(zai)引風力與(yu)電(dian)(dian)(dian)場力的(de)共同(tong)(tong)作用(yong)下，在(zai)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)上完成捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋系(xi)統、熱(re)風系(xi)統和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點(dian)如下：1)與(yu)煙氣接觸(chu)部位(wei)全部采用(yong)2205雙(shuang)相不銹鋼材質(zhi)，具(ju)有(you)強度高、耐高溫(wen)、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其對(dui)氯離子和(he)硫(liu)化物的(de)應力腐(fu)蝕(shi))等(deng)特(te)性，使(shi)用(yong)壽(shou)命能夠(gou)達到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)通孔率達到(dao)98%以上，其幾(ji)乎全通透的(de)結(jie)構大大降低了(le)徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)運行阻力，并且和(he)普通的(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比，相同(tong)(tong)體積下新(xin)型(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)板(ban)(ban)具(ju)有(you)的集塵面積，相當(dang)于普通陽極(ji)(ji)板(ban)的20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統采(cai)用旋轉電(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的清(qing)洗(xi)室，由(you)高(gao)壓噴嘴(zui)在(zai)(zai)(zai)旋轉電(dian)極(ji)(ji)內部(bu)向(xiang)外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道送入(ru)(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)(zai)(zai)工(gong)程(cheng)運(yun)行(xing)中，利用壓差監測，實(shi)現在(zai)(zai)(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)循環系(xi)統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小(xiao)。(2)徑(jing)流(liu)濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在(zai)(zai)(zai)的問題如下(xia)：1)由(you)于接(jie)觸煙(yan)氣的部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼，前期成本投入(ru)(ru)較高(gao)。