青島濕式電除塵器

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(yan)進入新世紀，隨著(zhu)我國經濟(ji)的(de)高(gao)速發展，火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在(zai)不斷增(zeng)長。按中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力行(xing)業節能環保信息》推(tui)算(suan)，2015年(nian)，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)(dian)力規劃設(she)計總(zong)院預測(ce)，到(dao)2020年(nian)，火電(dian)裝機容量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容量約(yue)為(wei)3億kW。火電(dian)廠(chang)的(de)快速發展導致了大氣環境的(de)污染并(bing)引發了公共環境及健康(kang)危機，

雖然采(cai)取一系列政策(ce)，大力推動煤炭清(qing)潔(jie)利用與發展清潔能(neng)源，但由于(yu)我國(guo)燃煤發電(dian)的基數(shu)較(jiao)大，火電(dian)廠仍將(jiang)是大氣污染物的主要排(pai)(pai)放源之(zhi)一，而降低排(pai)(pai)放強度(du)的主要措(cuo)施就是制定和實施更加嚴格(ge)的排(pai)(pai)放標(biao)準。

同(tong)時濕式電除塵器(qi)作為燃煤電廠污染物控(kong)(kong)制(zhi)的精處理技(ji)術(shu)設備，其處理對象(xiang)為含(han)大量游離水的飽和濕煙氣(qi)，主(zhu)要(yao)去除粉塵(含(han)石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)體，并可有效控(kong)(kong)制(zhi)PM2.5的排(pai)放(fang)，本文介紹4種濕式電除塵器(qi)技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除塵效果等方面進行比較。

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)(zai)目前的(de)(de)濕(shi)除(chu)技術(shu)中(zhong)，主(zhu)要差別在(zai)(zai)于陽極(ji)(ji)板材(cai)質的(de)(de)選(xuan)取及清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)。根據(ju)(ju)陽極(ji)(ji)材(cai)質的(de)(de)不同，主(zhu)要分為(wei)(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器;根據(ju)(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(即水膜(mo)的(de)(de)形成(cheng)(cheng)原理)不同，分為(wei)(wei)水膜(mo)自清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)和水膜(mo)沖洗(xi)清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)，前者(zhe)為(wei)(wei)間斷噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)水汽在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面自凝結實現(xian)在(zai)(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴(pen)淋水在(zai)(zai)陽極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)(cheng)水膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地方環保(bao)法規提出的(de)對煙塵排放控制的(de)要求，日本三菱公司研發(fa)并建成濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)，用于燃煤電(dian)(dian)廠(chang)的(de)煙塵治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)(chu)控(kong)制(zhi)(zhi)要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)。目(mu)前我(wo)國通(tong)過(guo)引(yin)進技術并優化設計，已(yi)掌(zhang)握(wo)其核心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器(qi)的技術特點如下(xia)：1)大多采用臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿(yan)水平方(fang)向進出(chu)(chu)(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有(you)效(xiao)(xiao)控(kong)制(zhi)(zhi)氣(qi)流(liu)帶出(chu)(chu)(chu)粉(fen)塵，提高PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠(jiao)脫除效(xiao)(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均(jun)平行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛梁(liang)固(gu)定于殼體(ti)中(zhong)，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)(ji)采用框(kuang)架式(shi)(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中(zhong)。這(zhe)種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系(xi)統(tong)出(chu)(chu)(chu)現(xian)故障(zhang)時，可以在(zai)較高的煙氣(qi)溫(wen)度下(xia)運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵(chen)器存在的問題如下：

1)陽極(ji)板(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成均勻的(de)水膜(mo)對陽極(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝(zhuang)及維(wei)護有嚴(yan)格的(de)要(yao)求，更(geng)換時難度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采用316L，需要(yao)通過水膜(mo)保護以防腐蝕，一旦水膜(mo)保護出現失效，造成極(ji)板(ban)腐蝕嚴(yan)重，甚至喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式采用在線單(dan)線連續噴淋(lin)工藝(yi)，需要(yao)設置專門(men)的(de)水處理(li)系統，噴淋(lin)水經NaOH水溶(rong)液中和后循環(huan)使(shi)用，這(zhe)種(zhong)清(qing)灰方式對于(yu)水耗(hao)(hao)、電(dian)(dian)(dian)耗(hao)(hao)、堿的(de)消耗(hao)(hao)較(jiao)大，對噴嘴性能要(yao)求更(geng)高。根據各企業發布的(de)環(huan)境監測(ce)報(bao)告顯示，金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山電(dian)(dian)(dian)廠350MW機組(zu)等(deng)都采用了金(jin)屬極(ji)板(ban)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵(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)玻璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)具有重量(liang)輕、比(bi)強(qiang)度高、耐腐(fu)蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)極組(zu)件采用(yong)(yong)工(gong)廠成(cheng)型，實(shi)現整(zheng)體模塊(kuai)化，有利于(yu)保證安裝精(jing)度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時(shi)，收集下來(lai)的(de)液滴在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極表面形成(cheng)液膜(mo)，由于(yu)玻璃鋼(gang)(gang)具有很強(qiang)的(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)(neng)有效阻(zu)隔粉塵(chen)和石膏(gao)(gao)對(dui)沉(chen)(chen)淀(dian)極壁(bi)的(de)粘接，靠重力自流(liu)至下部(bu)集液槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵(chen)的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)沉(chen)(chen)淀(dian)極管上(shang)部(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)(yao)進行間(jian)斷沖洗(xi)(xi)時(shi)，控制(zhi)系統自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖洗(xi)(xi)結束(shu)后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較小，集液槽中的(de)收集液可(ke)返回脫(tuo)(tuo)硫塔(ta)內循環(huan)使用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)的(de)問(wen)題如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙(yan)氣(qi)流(liu)速后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)(neng)在(zai)高溫下長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)對(dui)陽極板壽命(ming)有影響，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)(neng)(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產(chan)品(pin)的(de)質量(liang)及制(zhi)作(zuo)產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)的(de)樹(shu)脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)(neng)有關。3)如果出現部(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)(yao)整(zheng)個模塊(kuai)更換，將大大增加維護費用(yong)(yong)和難度。根(gen)據各(ge)企(qi)業(ye)發(fa)布的(de)環(huan)境監(jian)測報告顯示(shi)，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海石洞口(kou)300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙(meng)西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩(liang)臺300MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除塵器(qi)20世(shi)紀90年代(dai)末，俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學提出了柔性電極濕式電除塵技(ji)術(shu)的(de)概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄亥俄州立大學共同研究制作(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(shan)東大(da)學和國電環保院共(gong)同研發，開始了柔(rou)性絕(jue)緣疏水纖維織物用(yong)于(yu)濕式除塵器的研究(jiu)工作，并于(yu)2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中完成工業化(hua)應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)(tong)過相關資料顯示，耐腐蝕(shi)性優良的柔性絕緣疏水纖(xian)維織物(wu)通(tong)(tong)過潤濕使(shi)其導電，可(ke)以形成(cheng)(cheng)水膜，并靠重力(li)自流(liu)向下(xia)與煙氣分離，柔性織物(wu)材料作(zuo)為(wei)收塵極布置成(cheng)(cheng)方形孔道(立式(shi)布置)，煙氣沿孔道流(liu)過。(1)柔性濕式(shi)電除(chu)塵器的技術特點(dian)如下(xia)：1)柔性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)絕緣疏水(shui)纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構特性(xing)，有(you)利于表面形(xing)成均勻水(shui)膜，利用從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自(zi)清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝(zhuang)拆(chai)卸，有(you)利于后期的(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙(yan)氣溫度(du)較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)影(ying)響，嚴重時可能燒(shao)蝕，使(shi)用壽命6年左右。2)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較大，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)氣流速(su)較高，產(chan)生氣流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)能結(jie)(jie)果(guo)表明：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公(gong)(gong)司(si)300MW機(ji)組，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一體(ti)化有(you)限公(gong)(gong)司(si)一期600MW機(ji)組采(cai)用了(le)柔(rou)(rou)(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)是北京華能達(da)公司自主研發(fa)的(de)(de)(de)具有自主知識(shi)產權(quan)的(de)(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術。與上(shang)(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)結(jie)構不同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)是將收塵陽極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使電(dian)場力(li)(li)與引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)方向在同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵顆粒(li)在引(yin)風(feng)(feng)力(li)(li)與電(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下(xia)，在新型陽極(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝置(zhi)主要(yao)由(you)殼體(ti)、分布板(ban)、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)(feng)系統和供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部位全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性(xing)，使用(yong)壽命能夠達(da)到30年。2)新型陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通孔率達(da)到98%以上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全通透(tou)的(de)(de)(de)結(jie)構大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且和普通的(de)(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同(tong)體(ti)積(ji)下(xia)新型陽極(ji)板(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相當于普通(tong)陽(yang)(yang)極板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)(yang)極系統(tong)采用旋(xuan)轉電極設計，在旋(xuan)轉電極下部設立獨立的(de)(de)清洗室，由高(gao)壓(ya)噴嘴在旋(xuan)轉電極內部向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)(de)污(wu)水通(tong)過排水泵和(he)排污(wu)管(guan)道送入脫硫塔(ta)補水。在工(gong)程運行中(zhong)，利用壓(ya)差監測(ce)，實(shi)現(xian)在線噴淋，無水循環系統(tong)，故(gu)耗水、耗電量小。(2)徑流(liu)濕式電除塵器存(cun)在的(de)(de)問(wen)題如下：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部件全(quan)部采用2205雙(shuang)相不銹鋼，前期(qi)成本(ben)投入較高(gao)。