莆田濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著我國經(jing)濟的高(gao)速發(fa)展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量仍(reng)在不斷增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行(xing)業(ye)節能環保信息》推算，2015年(nian)，我國新增火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃(hua)設計總院預測，到(dao)2020年(nian)，火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)(liang)約為3億kW。火電廠的(de)快速發展導致了(le)大氣環(huan)(huan)境的(de)污染并引發了(le)公(gong)共環(huan)(huan)境及健康(kang)危機(ji)，

雖然采取一系列(lie)政策，大力推動煤(mei)炭清(qing)潔利用與(yu)發展清潔能(neng)源，但由于我國燃煤(mei)發電的(de)基數(shu)較大，火電廠仍將是大氣污(wu)染物的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)措施就是制定和實施更加嚴格的(de)排(pai)放標準。

同(tong)時濕(shi)式電除塵(chen)器作(zuo)為(wei)燃煤(mei)電廠(chang)污染物(wu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)精處理(li)技(ji)術設備(bei)，其處理(li)對象為(wei)含大量(liang)游離(li)水(shui)的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要(yao)去(qu)除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹(shao)4種(zhong)濕(shi)式電除塵(chen)器技(ji)術，并從(cong)性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除塵(chen)效(xiao)果等方(fang)面進(jin)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)的濕除(chu)技術中，主要(yao)差(cha)別在于陽極板材質的選取及清灰(hui)(hui)技術。根(gen)據陽極材質的不同(tong)，主要(yao)分為(wei)不銹鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、導(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi);根(gen)據清灰(hui)(hui)技術(即水(shui)膜(mo)的形成(cheng)原理(li))不同(tong)，分為(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)技術和水(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)技術，前(qian)者為(wei)間斷噴(pen)(pen)淋，靠煙氣中的水(shui)汽在陽極表(biao)面(mian)自(zi)凝結實現(xian)在線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴(pen)(pen)淋水(shui)在陽極表(biao)面(mian)形成(cheng)水(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)除塵器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器20世(shi)紀90年代，為應對(dui)地(di)方(fang)環保法規(gui)提出的對(dui)煙塵排放控(kong)制的要(yao)求，日本三菱(ling)公司研發并建成(cheng)濕式(shi)電(dian)除塵器，用(yong)于(yu)燃煤(mei)電(dian)廠的煙塵治理。

2006年(nian)，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)控制要(yao)求，在燃煤電(dian)廠安裝濕式電(dian)除(chu)塵器。目前我國通(tong)(tong)過引進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌握(wo)其核心技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器的(de)技(ji)術(shu)特點如下：1)大多采用(yong)(yong)臥(wo)式布(bu)置，氣流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)(chu)，煙氣流(liu)(liu)速較低(di)(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能(neng)有效控制氣流(liu)(liu)帶出(chu)(chu)粉塵，提高(gao)(gao)PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣溶(rong)膠(jiao)脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均(jun)平(ping)行(xing)(xing)于氣流(liu)(liu)方(fang)向布(bu)置，金(jin)屬極(ji)(ji)板采用(yong)(yong)懸掛(gua)方(fang)式，極(ji)(ji)板通(tong)(tong)過懸掛(gua)梁固定(ding)于殼體中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采用(yong)(yong)框架式結構，通(tong)(tong)過吊桿吊掛(gua)在殼體中。這種安裝方(fang)式由(you)于陰陽極(ji)(ji)不易(yi)變(bian)形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證(zheng)，故電(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)(xing)電(dian)壓高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫，脫(tuo)硫系統(tong)出(chu)(chu)現故障時，可以在較高(gao)(gao)的(de)煙氣溫度(du)下運行(xing)(xing)。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器存在的問(wen)題(ti)如下：

1)陽極板(ban)一(yi)般高度在(zai)8～10m左右，要形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)膜(mo)對(dui)陽極板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及(ji)維護(hu)(hu)(hu)有(you)嚴格的(de)(de)要求，更(geng)換時難度較大(da)。2)極板(ban)材質多采用(yong)(yong)316L，需要通(tong)過水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)(hu)(hu)以防腐蝕(shi)，一(yi)旦水(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)(hu)(hu)出現(xian)失效(xiao)，造(zao)成(cheng)極板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪失除塵效(xiao)率。3)清灰方式(shi)(shi)采用(yong)(yong)在(zai)線單線連續噴淋工藝，需要設(she)置專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后(hou)循環(huan)使用(yong)(yong)，這種清灰方式(shi)(shi)對(dui)于(yu)水(shui)耗、電(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能要求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器粉塵去(qu)除率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟(zhou)山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都(dou)采用(yong)(yong)了金屬極板(ban)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵器。

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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術特(te)點(dian)如(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)(du)(du)高(gao)、耐腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整體(ti)模(mo)塊化，有利于(yu)(yu)(yu)保證安裝(zhuang)精度(du)(du)(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)時，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形(xing)成液(ye)膜，由于(yu)(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)具(ju)有很強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流至下(xia)部(bu)(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防止少(shao)量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上部(bu)(bu)設置一層間(jian)斷(duan)噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)(fen)為多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)(xu)要進行(xing)間(jian)斷(duan)沖(chong)洗(xi)時，控制系(xi)統自動停(ting)掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)(ji)液(ye)槽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)可(ke)返回(hui)脫(tuo)硫塔內循環(huan)使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)(qi)(qi)流速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)率高(gao)，提(ti)高(gao)煙氣(qi)(qi)(qi)流速后(hou)，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期(qi)使用(yong)(yong)(yong)，煙氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)(du)(du)較高(gao)時對陽極(ji)(ji)板壽命有影響，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)及(ji)制作產品(pin)所用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材(cai)料性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)(ru)果出現(xian)部(bu)(bu)分(fen)(fen)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)損壞，需(xu)(xu)要整個(ge)模(mo)塊更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)和難度(du)(du)(du)。根據各(ge)企業發布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境監(jian)測報(bao)告(gao)顯示(shi)，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海(hai)石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)(ji)組(zu)、白(bai)楊河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕(shi)式電除塵器(qi)20世紀90年(nian)代末(mo)，俄亥俄州立大學提出了柔性電極(ji)濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立大學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(zao)由(you)山(shan)東大學和國電環保院(yuan)共同研(yan)發，開(kai)始了(le)柔性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器的(de)研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組(zu)中完(wan)成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優(you)良(liang)的(de)柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物(wu)(wu)通(tong)過(guo)潤濕使其導電(dian)，可以(yi)形成(cheng)水膜，并(bing)靠重力(li)自流(liu)向下與煙(yan)氣分離(li)，柔性(xing)織(zhi)物(wu)(wu)材料作為(wei)收塵極布置成(cheng)方形孔道(立(li)式(shi)布置)，煙(yan)氣沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)技(ji)術特點如下：1)柔性(xing)陽有重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)好(hao)的(de)(de)特點。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)結(jie)(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有利(li)于表面形成均勻水膜，利(li)用(yong)從(cong)煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)(yang)極部件(jian)可組(zu)裝(zhuang)拆卸(xie)，有利(li)于后(hou)期的(de)(de)維(wei)護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極不耐高(gao)(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高(gao)(gao)時(shi)，對(dui)陽(yang)(yang)(yang)極壽命(ming)有影響，嚴重時(shi)可能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較大，陽(yang)(yang)(yang)極布的(de)(de)張(zhang)緊程度(du)(du)和(he)浸(jin)水后(hou)發生的(de)(de)伸縮都會影響實際(ji)的(de)(de)極間距，進而影響到電(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速(su)較高(gao)(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能(neng)結(jie)(jie)果(guo)表明：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限公(gong)司(si)300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限公(gong)司(si)一期600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器是北京華能(neng)達(da)公司自(zi)主研發的(de)具(ju)(ju)有自(zi)主知識產權的(de)除(chu)塵技術。與(yu)上述濕(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵器結構不同，該(gai)結構布置是將(jiang)收塵陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)引(yin)風力(li)(li)的(de)方(fang)向(xiang)在同一水平線上，粉塵顆(ke)粒(li)在引(yin)風力(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)共(gong)同作用下，在新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完(wan)成(cheng)捕集。裝(zhuang)置主要由殼體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置、噴(pen)淋系(xi)統、熱風系(xi)統和(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器的(de)技術特點如下：1)與(yu)煙氣(qi)(qi)接觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)(ju)有強(qiang)度(du)高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子(zi)和(he)硫化物的(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用壽命能(neng)夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)通孔率達(da)到98%以上，其幾乎全通透的(de)結構大(da)(da)大(da)(da)降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵器的(de)運行(xing)阻力(li)(li)，并且(qie)和(he)普通的(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同體積下新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)(ju)有的(de)集塵面(mian)積，相(xiang)(xiang)當(dang)于普通陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)(ji)系統采用(yong)旋轉電極(ji)(ji)設計，在(zai)(zai)旋轉電極(ji)(ji)下部設立獨立的(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴(pen)嘴在(zai)(zai)旋轉電極(ji)(ji)內部向外(wai)沖洗(xi)網(wang)板，清(qing)洗(xi)網(wang)板后(hou)的(de)污水通過排(pai)水泵和排(pai)污管道送入脫硫塔補(bu)水。在(zai)(zai)工程(cheng)運(yun)行中(zhong)，利(li)用(yong)壓差(cha)監測，實現在(zai)(zai)線噴(pen)淋，無水循環系統，故(gu)耗水、耗電量(liang)小。(2)徑流濕式(shi)電除塵器存(cun)在(zai)(zai)的(de)問(wen)題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)，前期成本投入較高。