寧德濕式電除塵器

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(yin)言進(jin)入新(xin)世(shi)紀，隨著我國經濟的(de)高速發展，火電(dian)裝機容量(liang)仍在不斷增長。按中電(dian)聯《電(dian)力行(xing)業(ye)節能環保信息》推算，2015年，我國新(xin)增火電(dian)裝機容量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計總院預測，到(dao)2020年，火電裝機容(rong)量將(jiang)達(da)到(dao)12.2億(yi)(yi)kW，新增裝機容(rong)量約為(wei)3億(yi)(yi)kW。火電廠的快速發展(zhan)導致(zhi)了大氣環(huan)境(jing)的污染并引發了公共環(huan)境(jing)及健康危(wei)機，

雖然采取一(yi)系列(lie)政策，大(da)力(li)推(tui)動煤炭清潔利用與發展清潔能源(yuan)，但由(you)于我國燃煤發電(dian)的基數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠仍將(jiang)是(shi)大(da)氣污染物的主要排放源(yuan)之一，而降低排放強(qiang)度的主要措施(shi)就(jiu)是(shi)制定和實施(shi)更加嚴格的排放標(biao)準。

同時濕式(shi)電除塵器作為燃煤電廠污染物控(kong)(kong)制的精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象為含(han)大量游離水(shui)的飽和濕煙氣(qi)，主要去(qu)除粉(fen)塵(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可(ke)有效控(kong)(kong)制PM2.5的排放，本文(wen)介(jie)紹4種濕式(shi)電除塵器技(ji)術(shu)，并從性能、可(ke)靠性及除塵效果等方面(mian)進行(xing)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(qian)的濕除技(ji)(ji)術中，主要差別(bie)在(zai)于陽(yang)極(ji)板(ban)材質的選取及清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術。根據(ju)陽(yang)極(ji)材質的不(bu)(bu)同，主要分(fen)為不(bu)(bu)銹鋼(gang)濕式電除塵(chen)器(qi)(qi)、導(dao)電玻璃鋼(gang)電極(ji)濕式電除塵(chen)器(qi)(qi)、柔性電極(ji)濕式電除塵(chen)器(qi)(qi);根據(ju)清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術(即水膜(mo)(mo)(mo)的形(xing)(xing)成原理(li))不(bu)(bu)同，分(fen)為水膜(mo)(mo)(mo)自清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術和(he)水膜(mo)(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技(ji)(ji)術，前(qian)者為間斷噴淋(lin)，靠(kao)煙(yan)氣(qi)中的水汽在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面自凝結實現在(zai)線清(qing)(qing)灰，后(hou)者為通過噴淋(lin)水在(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)面形(xing)(xing)成水膜(mo)(mo)(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕式電除塵(chen)器(qi)性能對(dui)(dui)比3.1、金屬電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世(shi)紀90年代(dai)，為應對(dui)(dui)地方環保(bao)法規(gui)提出(chu)的對(dui)(dui)煙塵(chen)排放控制的要(yao)求，日本三菱公司研發并建成(cheng)濕式電除塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤(mei)電廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)。目(mu)前我國通過(guo)引進技術并優化設計，已掌(zhang)握其核(he)心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)的技術特點如下(xia)：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平(ping)方向(xiang)(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠(jiao)脫除效率。2)陰陽極均平(ping)行于氣(qi)流(liu)方向(xiang)(xiang)布(bu)置，金(jin)屬極板采用(yong)懸掛方式(shi)(shi)(shi)，極板通過(guo)懸掛梁固定于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極采用(yong)框架式(shi)(shi)(shi)結構，通過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛在殼(ke)體中(zhong)。這種安裝方式(shi)(shi)(shi)由(you)于陰陽極不(bu)易(yi)變形，極間(jian)距有保證，故(gu)(gu)電(dian)(dian)場(chang)穩(wen)定性好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故(gu)(gu)障時(shi)，可以(yi)在較高(gao)的煙(yan)氣(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的問題(ti)如(ru)下：

1)陽極(ji)板一般高(gao)度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成均勻(yun)的水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽極(ji)板的設(she)計、制造(zao)、安(an)裝及(ji)維(wei)護(hu)有嚴格的要(yao)求(qiu)，更(geng)(geng)換時難度(du)較大。2)極(ji)板材(cai)質多采(cai)用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過(guo)水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效(xiao)(xiao)，造(zao)成極(ji)板腐蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)率(lv)。3)清灰方式采(cai)用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置專門(men)的水(shui)(shui)處理系統(tong)，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環(huan)使用(yong)，這種(zhong)清灰方式對(dui)于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消(xiao)耗較大，對(dui)噴嘴性能要(yao)求(qiu)更(geng)(geng)高(gao)。根據(ju)各企業發布的環(huan)境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國華舟(zhou)山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)了金屬(shu)極(ji)板濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(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)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)重量(liang)輕(qing)、比強(qiang)度(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)(deng)特性。2)收(shou)(shou)塵(chen)極組件采用(yong)工廠成型，實現整(zheng)(zheng)體(ti)模(mo)塊化，有(you)利于(yu)(yu)保證(zheng)安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)(de)(de)液(ye)滴在沉(chen)淀(dian)極表面形成液(ye)膜，由于(yu)(yu)玻璃(li)(li)鋼(gang)具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)疏(shu)水性，能有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)和石(shi)膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極壁的(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重力(li)自流(liu)至下(xia)部集液(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極管(guan)上部設置一層間斷(duan)(duan)噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)分為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需(xu)要進行間斷(duan)(duan)沖洗時(shi)，控制(zhi)系(xi)統自動停掉其(qi)中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)或(huo)將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓(ya)運行，沖洗結束后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)(yu)耗(hao)水量(liang)較(jiao)小，集液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)可返(fan)回脫硫塔內(nei)循環使(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)塵(chen)性能。2)一般FRP不能在高(gao)溫下(xia)長期(qi)使(shi)(shi)用(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)對(dui)陽極板壽命有(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命在10～15年(nian)左(zuo)右(you)，與(yu)產(chan)品的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)及制(zhi)作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)(de)樹脂(zhi)等(deng)(deng)原(yuan)材料性能有(you)關。3)如果出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)損壞(huai)，需(xu)要整(zheng)(zheng)個(ge)模(mo)塊更換，將(jiang)(jiang)大大增加維護費(fei)用(yong)和難度(du)。根據(ju)各企業(ye)發布的(de)(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上海石(shi)洞(dong)口(kou)300MW機組、蒙西300MW機組、白楊(yang)河兩臺300MW機組等(deng)(deng)都采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器20世紀90年代末，俄亥俄州立大學提(ti)出了柔性電極濕(shi)式(shi)電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥(hai)俄州(zhou)立大學共(gong)同研究制作出(chu)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，我國早由山東大學和(he)國電(dian)環(huan)保(bao)院共同研發，開始了(le)柔(rou)性絕(jue)緣疏水(shui)纖(xian)維織物(wu)用于(yu)(yu)濕(shi)式(shi)除塵器(qi)的研究工作，并(bing)于(yu)(yu)2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組(zu)中完成工業(ye)化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料(liao)顯示，耐腐蝕性優良的柔性絕緣疏水纖維織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕使其(qi)導電，可以(yi)形成(cheng)水膜，并靠重力自流向下(xia)與煙氣分離，柔性織(zhi)物材料(liao)作為收塵極布置成(cheng)方形孔道(立(li)式(shi)布置)，煙氣沿(yan)孔道流過(guo)。(1)柔性濕式(shi)電除塵器的技(ji)術特點如下(xia)：1)柔性陽有(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維(wei)本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)利(li)(li)(li)于表(biao)面(mian)形成均勻(yun)水(shui)膜，利(li)(li)(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)酸(suan)液(ye)帶出(chu)灰，實(shi)現自(zi)清灰，沖(chong)洗水(shui)量(liang)小。3)陽極部件(jian)可組(zu)(zu)裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)(li)(li)于后期的(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極不耐(nai)高溫，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度較高時，對(dui)陽極壽命有(you)影(ying)響，嚴重時可能燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)伸(shen)縮率(lv)較大，陽極布的(de)(de)張緊程(cheng)度和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響實(shi)際的(de)(de)極間(jian)距，進而影(ying)響到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較高，產生氣(qi)(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)低(di)(di)。性(xing)(xing)能結果表(biao)明：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴(di)含(han)量(liang)：低(di)(di)于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機組(zu)(zu)，國電(dian)(dian)滎陽煤(mei)電(dian)(dian)一(yi)體化有(you)限公司(si)一(yi)期600MW機組(zu)(zu)采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)北(bei)京華(hua)能(neng)達公司自主研(yan)發的(de)(de)具有自主知識(shi)產(chan)權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術。與上(shang)述濕式(shi)靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布置(zhi)(zhi)是(shi)將(jiang)收塵(chen)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)(dian)場力(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方(fang)向在同一(yi)水(shui)平線上(shang)，粉塵(chen)顆(ke)粒在引風(feng)力(li)(li)與電(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)共同作用下(xia)，在新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)上(shang)完(wan)成捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主要由(you)殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴(pen)淋系統(tong)、熱風(feng)系統(tong)和(he)供電(dian)(dian)電(dian)(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點如下(xia)：1)與煙氣接觸部位全部采用2205雙(shuang)相不銹鋼材(cai)質(zhi)，具有強度(du)高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)溫、耐腐蝕(shi)(尤(you)其(qi)對(dui)氯離(li)子和(he)硫化物的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕(shi))等特(te)性，使用壽命能(neng)夠達到30年(nian)。2)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)濕式(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和(he)普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)相比(bi)，相同體積下(xia)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極板(ban)具有的集塵(chen)面(mian)積，相當于普通陽極(ji)(ji)板(ban)的20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統(tong)采用旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)設計，在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)下(xia)部設立(li)獨立(li)的清(qing)洗室，由(you)高壓噴(pen)嘴在(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)(ji)內(nei)部向外沖洗網(wang)(wang)板(ban)，清(qing)洗網(wang)(wang)板(ban)后的污(wu)水(shui)通過排水(shui)泵和排污(wu)管道(dao)送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器存在(zai)的問(wen)題(ti)如下(xia)：1)由(you)于接(jie)觸煙(yan)氣的部件全部采用2205雙相不銹(xiu)鋼(gang)，前期成(cheng)本投入較高。