牡丹江濕式電除塵器

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(wo)國經濟(ji)的(de)高速發展，火電(dian)裝機(ji)容(rong)量仍在(zai)不斷(duan)增長(chang)。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新(xin)增火電(dian)裝機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設計(ji)總院預測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容量將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量約為3億kW。火電廠的快速發展導致了大(da)氣(qi)環境的污染并引發了公(gong)共環境及健(jian)康危機(ji)，

雖然采取一系列政策，大(da)力推動煤(mei)炭清潔利(li)用與發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤發(fa)電(dian)的(de)基數較大，火電(dian)廠仍將(jiang)是(shi)大氣污染物的(de)主要(yao)排放源(yuan)之一，而(er)降低排放強度的(de)主要(yao)措施就是(shi)制(zhi)定和(he)實施更加嚴(yan)格的(de)排放標準。

同(tong)時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器作為燃煤(mei)電(dian)廠污染物控(kong)制的精處理技術設(she)備，其處理對象為含大量游離水的飽和濕(shi)煙氣，主(zhu)要去除(chu)粉塵(chen)(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可有(you)效控(kong)制PM2.5的排放(fang)，本文(wen)介紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器技術，并從(cong)性能、可靠性及(ji)除(chu)塵(chen)(chen)效果等方面進行比(bi)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(qian)的(de)濕除(chu)技術中，主要差別(bie)在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)的(de)選取及清(qing)灰技術。根據(ju)(ju)陽(yang)極(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)，主要分(fen)(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)、導(dao)電玻(bo)璃鋼電極(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電極(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi);根據(ju)(ju)清(qing)灰技術(即(ji)水(shui)膜的(de)形成(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分(fen)(fen)為(wei)水(shui)膜自(zi)清(qing)灰技術和水(shui)膜沖(chong)洗清(qing)灰技術，前(qian)者(zhe)(zhe)為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的(de)水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面自(zi)凝結(jie)實現在(zai)(zai)線清(qing)灰，后者(zhe)(zhe)為(wei)通過(guo)噴淋(lin)水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表面形成(cheng)水(shui)膜清(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器性能對(dui)比(bi)3.1、金屬(shu)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀90年代(dai)，為應(ying)對(dui)地方環保(bao)法規提(ti)出的(de)對(dui)煙(yan)塵(chen)排放(fang)控制的(de)要(yao)求，日本(ben)三菱公(gong)司研發并(bing)建成濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃(ran)煤(mei)電(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安(an)裝(zhuang)(zhuang)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器。目前我國(guo)通(tong)過引進技(ji)(ji)術并優化設計(ji)，已掌(zhang)握(wo)其(qi)核心(xin)技(ji)(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器的(de)技(ji)(ji)術特點如下：1)大多采用(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平方向(xiang)進出(chu)，煙氣流(liu)(liu)速(su)較低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制氣流(liu)(liu)帶出(chu)粉(fen)塵(chen)(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)均平行(xing)于氣流(liu)(liu)方向(xiang)布置(zhi)，金(jin)屬極(ji)板采用(yong)懸掛方式(shi)，極(ji)板通(tong)過懸掛梁固(gu)定(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用(yong)框架式(shi)結構，通(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)(zai)殼體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)(zhuang)方式(shi)由于陰(yin)陽極(ji)不易變形，極(ji)間(jian)距(ju)有保證，故(gu)電(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫硫系(xi)統出(chu)現故(gu)障時，可以(yi)在(zai)(zai)較高(gao)的(de)煙氣溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器(qi)存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高度在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻(yun)的(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安(an)裝(zhuang)及維護有嚴(yan)格的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)，更換時難(nan)度較大。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)多采(cai)用316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)保護以(yi)防腐蝕，一旦水(shui)膜(mo)保護出現失效，造成(cheng)極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重(zhong)，甚(shen)至(zhi)喪失除(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰方式采(cai)用在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設置專門的(de)水(shui)處(chu)理(li)系(xi)統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液(ye)中和后循環使用，這種清灰方式對于(yu)(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)(dian)(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)消耗(hao)較大，對噴(pen)嘴性能要(yao)求(qiu)(qiu)更高。根據各企業(ye)發(fa)布的(de)環境監測報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華(hua)國華(hua)舟山(shan)電(dian)(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用了金(jin)屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)(dian)(dian)(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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)技術(shu)特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼具(ju)有(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)(qiang)度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕(shi)等特(te)性。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)工(gong)廠成型，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)(you)利于(yu)保(bao)證安(an)裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時(shi)(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)液(ye)滴(di)(di)在(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)表面(mian)形成液(ye)膜(mo)，由于(yu)玻(bo)璃鋼具(ju)有(you)(you)很(hen)強(qiang)(qiang)的(de)疏水(shui)性，能有(you)(you)效阻隔粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)和(he)石膏(gao)對(dui)沉淀極(ji)(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠重(zhong)力(li)自流至下(xia)部集液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀極(ji)(ji)管(guan)上部設置一層間斷噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器分為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)(xu)要進行(xing)間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)(shi)，控制系統(tong)自動停(ting)掉其中一個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)場降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水(shui)量(liang)較小(xiao)，集液(ye)槽中的(de)收(shou)(shou)集液(ye)可返回脫(tuo)硫(liu)塔內循環使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣流速在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠(jiao)脫(tuo)除(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣流速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)性能。2)一般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣溫度(du)較高(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽極(ji)(ji)板壽命有(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能燒灼。FRP的(de)使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)質量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)樹脂等原材料性能有(you)(you)關。3)如(ru)果出現部分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼損壞，需(xu)(xu)要整(zheng)個(ge)(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)(jiang)大(da)大(da)增加維護(hu)費用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)和(he)難度(du)。根(gen)據各企(qi)業發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)(fen)塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)(di)含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)組(zu)、白楊河兩臺300MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性電極濕式電除塵器(qi)20世(shi)紀90年代(dai)末(mo)，俄亥俄州立大(da)學(xue)提(ti)出了柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵技(ji)術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學(xue)共同研究制作(zuo)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(dong)大學和國電環(huan)保院(yuan)共同研發，開(kai)始了柔性(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水(shui)纖維織物用于(yu)濕(shi)式除塵器的研究工作(zuo)，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資(zi)料(liao)顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)優良的(de)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣(yuan)疏水纖維織(zhi)物通過潤(run)濕使(shi)其導電(dian)，可以形(xing)成水膜，并(bing)靠(kao)重(zhong)力(li)自流向下(xia)與(yu)煙氣分離，柔(rou)性(xing)(xing)(xing)織(zhi)物材料(liao)作為(wei)收塵極(ji)布(bu)置成方形(xing)孔(kong)道(立(li)式布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道流過。(1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)除塵器的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽有(you)(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)特(te)(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖維本身(shen)的(de)結(jie)構(gou)特(te)(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)于表面形成(cheng)均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶出(chu)灰，實(shi)(shi)現自清灰，沖(chong)洗水(shui)量小。3)陽極(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆(chai)卸，有(you)(you)利(li)于后(hou)期的(de)維護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器存在的(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度較高時，對陽極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)(you)影響(xiang)(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)伸(shen)縮率較大，陽極(ji)(ji)布的(de)張(zhang)緊程(cheng)度和浸水(shui)后(hou)發生(sheng)的(de)伸(shen)縮都(dou)會影響(xiang)(xiang)實(shi)(shi)際的(de)極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)(xiang)到電場的(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)、電壓的(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙氣(qi)流速(su)較高，產生(sheng)氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率低(di)。性(xing)(xing)(xing)(xing)能結(jie)果表明：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國電益陽發電有(you)(you)限公司300MW機(ji)組(zu)，國電滎陽煤電一體化有(you)(you)限公司一期600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)電極(ji)(ji)濕式(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)技術(shu)。

3.4、徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)是北(bei)京華能達公司自主研發的(de)(de)(de)具有自主知識產權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術。與(yu)(yu)上述濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)結構不同，該結構布(bu)置(zhi)(zhi)是將收(shou)塵陽極(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與(yu)(yu)引風力(li)(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)在同一(yi)水平線(xian)上，粉塵顆粒在引風力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同作用下，在新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)上完成捕集。裝置(zhi)(zhi)主要(yao)由(you)殼(ke)體、分布(bu)板(ban)、陽極(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)等組成。(1)徑流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下：1)與(yu)(yu)煙(yan)氣(qi)接(jie)觸(chu)部位全(quan)(quan)部采用2205雙相不銹鋼材質，具有強度(du)高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子(zi)和(he)硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特(te)性(xing)，使用壽命能夠(gou)達到30年。2)新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全(quan)(quan)通透的(de)(de)(de)結構大大降(jiang)低(di)了徑流(liu)(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通的(de)(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比(bi)，相同體積(ji)下新(xin)型(xing)陽極(ji)板(ban)具有的(de)(de)集(ji)塵面(mian)積，相(xiang)當于(yu)普通陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系(xi)統(tong)采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)設(she)計，在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)下(xia)部(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由(you)(you)高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電極(ji)(ji)內部(bu)向(xiang)外(wai)沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)通過排水(shui)泵和排污(wu)(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行(xing)中，利用(yong)壓差(cha)監測，實現在(zai)線噴淋(lin)，無水(shui)循(xun)環系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電量小。(2)徑流濕式電除(chu)塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)由(you)(you)于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期成(cheng)本投(tou)入(ru)較高。