衢州濕式電除塵器

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)世紀，隨(sui)著我(wo)國經濟的(de)高速發(fa)展，火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量仍(reng)在(zai)不斷增長。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行(xing)業(ye)節(jie)能環保(bao)信(xin)息》推(tui)算，2015年，我(wo)國新(xin)增火(huo)電(dian)(dian)裝機(ji)容量約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力(li)規劃設(she)計總院預(yu)測，到2020年，火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)約(yue)為3億kW。火電廠(chang)的快速(su)發展導致了(le)大氣環(huan)境的污(wu)染并引(yin)發了(le)公共(gong)環(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采取一(yi)系列政策，大力推(tui)動煤炭清潔利(li)用與發展清(qing)潔能源，但由于(yu)我國燃煤發電的(de)基(ji)數較大(da)，火(huo)電廠仍(reng)將是(shi)大(da)氣污染物的(de)主要排(pai)(pai)放(fang)源之一(yi)，而降低(di)排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)主要措施(shi)就是(shi)制(zhi)定和實施(shi)更(geng)加嚴格的(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時(shi)濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)作為燃煤電廠污染(ran)物控制(zhi)的精處(chu)理技(ji)術(shu)設備，其處(chu)理對象為含大量游離水的飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去(qu)除(chu)(chu)粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體，并可有效(xiao)(xiao)控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)(xiao)果等方面(mian)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(qian)的(de)(de)濕(shi)除技術(shu)中，主要差別(bie)在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質的(de)(de)選取及清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)材質的(de)(de)不(bu)同，主要分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)(即水(shui)膜(mo)(mo)的(de)(de)形(xing)成(cheng)原理(li))不(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技術(shu)，前(qian)者(zhe)為(wei)(wei)間斷(duan)噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝結實現(xian)在(zai)線清(qing)灰(hui)(hui)，后者(zhe)為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)表(biao)面形(xing)成(cheng)水(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式電除塵(chen)器(qi)性能對比(bi)3.1、金屬電極濕式電除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為(wei)應對地方環保法(fa)規(gui)提(ti)出的(de)對煙塵(chen)排放控制的(de)要求，日本三菱(ling)公司(si)研(yan)發并建成濕式電除塵(chen)器(qi)，用于燃煤電廠(chang)的(de)煙塵(chen)治理。

2006年(nian)，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控制要(yao)求，在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安(an)裝(zhuang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器。目前我國通(tong)過引進(jin)技術(shu)(shu)并優(you)化設計，已掌握其核心(xin)技術(shu)(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵器的(de)技術(shu)(shu)特點(dian)如下：1)大(da)多采用(yong)臥式(shi)(shi)布(bu)置(zhi)，氣(qi)流沿(yan)水(shui)平方向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流速較低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于氣(qi)流方向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸(xuan)掛(gua)方式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通(tong)過懸(xuan)掛(gua)梁固定(ding)于殼(ke)體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框架(jia)式(shi)(shi)結(jie)構，通(tong)過吊桿(gan)吊掛(gua)在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方式(shi)(shi)由于陰陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不(bu)易(yi)變形，極(ji)(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運行(xing)電(dian)壓高。3)耐高溫，脫(tuo)硫系統出(chu)現故障時，可以在(zai)較高的(de)煙氣(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器存在(zai)的問(wen)題如下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)一般高度在(zai)8～10m左右(you)，要(yao)(yao)形成均勻的水(shui)膜對陽極(ji)(ji)(ji)板(ban)的設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格的要(yao)(yao)求，更換時難(nan)度較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)(ji)板(ban)材質多采(cai)用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過水(shui)膜保護(hu)以(yi)防腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護(hu)出現(xian)失效，造(zao)成極(ji)(ji)(ji)板(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)效率(lv)。3)清灰(hui)方(fang)式(shi)(shi)采(cai)用(yong)在(zai)線單線連續噴淋工(gong)藝，需要(yao)(yao)設(she)置專門(men)的水(shui)處(chu)理(li)系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和(he)后循環使用(yong)，這種(zhong)清灰(hui)方(fang)式(shi)(shi)對于水(shui)耗、電耗、堿的消耗較(jiao)大(da)，對噴嘴(zui)性能要(yao)(yao)求更高。根據各(ge)企業(ye)發(fa)布的環境監測(ce)報告顯示，金屬電極(ji)(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江(jiang)嘉(jia)興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)(zu)、大(da)唐黃島電廠(chang)(chang)670MW機(ji)組(zu)(zu)、神華國華舟山電廠(chang)(chang)350MW機(ji)組(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了(le)金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電除(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(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)高、耐(nai)腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組件采用(yong)工(gong)廠成型(xing)，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)(shi)，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)液滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成液膜，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻隔(ge)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力(li)自流至下(xia)部(bu)(bu)集液槽(cao)。4)為防(fang)止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上部(bu)(bu)設置一層間斷噴(pen)淋裝置，將濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需(xu)要進行間斷沖(chong)洗時(shi)(shi)，控制系統自動停(ting)掉(diao)其(qi)中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運行，沖(chong)洗結(jie)束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)(liang)較(jiao)小，集液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)集液可返(fan)回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)(shi)(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)高，提高煙氣(qi)流速(su)后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不(bu)能(neng)(neng)在(zai)高溫下(xia)長期使(shi)(shi)(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)(shi)對陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)及(ji)制作產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)果出現部(bu)(bu)分(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需(xu)要整個模(mo)塊(kuai)更換，將大(da)大(da)增加(jia)維護費用(yong)和難度(du)。根據各企(qi)業發布的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含(han)量(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞口(kou)300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機(ji)組等(deng)都(dou)采用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式電除塵器20世(shi)紀90年(nian)代末(mo)，俄亥俄州立大學提(ti)出了柔性(xing)電極濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立大(da)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，我國早由山(shan)東大學和國電環保(bao)院(yuan)共同研(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣(yuan)疏水纖維織物用(yong)于濕式除塵器的研(yan)究(jiu)工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通(tong)(tong)過(guo)相關(guan)資料(liao)(liao)顯示，耐腐(fu)蝕(shi)性優良的(de)柔性絕緣疏(shu)水纖維(wei)織物通(tong)(tong)過(guo)潤濕(shi)使(shi)其導電，可以形(xing)(xing)成(cheng)水膜，并靠重力(li)自流(liu)向下與煙氣分離，柔性織物材料(liao)(liao)作為收塵(chen)極(ji)布置(zhi)成(cheng)方形(xing)(xing)孔道(dao)(立式布置(zhi))，煙氣沿孔道(dao)流(liu)過(guo)。(1)柔性濕(shi)式電除塵(chen)器(qi)的(de)技術特點(dian)如下：1)柔性陽(yang)有重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維(wei)本身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)，有利于表面(mian)形成均(jun)勻水膜，利用從煙氣(qi)(qi)中收集(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰(hui)(hui)，實(shi)現自清(qing)灰(hui)(hui)，沖洗(xi)水量(liang)小。3)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)部件(jian)可組(zu)裝(zhuang)拆卸(xie)，有利于后期的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)護和更換。(2)柔性(xing)濕式電除塵器(qi)存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)較高時(shi)，對陽(yang)(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有影響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒(shao)蝕，使用壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右。2)柔性(xing)纖(xian)維(wei)織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊程度(du)和浸水后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都(dou)會影響實(shi)際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進(jin)而影響到電場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)、電壓的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除率低(di)(di)。性(xing)能(neng)結果表明：粉塵去除率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)：低(di)(di)于20mg/m3。目前，國電益陽(yang)(yang)發(fa)電有限(xian)公(gong)司(si)300MW機組(zu)，國電滎陽(yang)(yang)煤電一體(ti)化有限(xian)公(gong)司(si)一期600MW機組(zu)采用了柔性(xing)電極(ji)(ji)濕式靜電除塵技(ji)術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達(da)公司自(zi)(zi)主研發的(de)(de)(de)具有(you)(you)自(zi)(zi)主知識產(chan)權的(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術。與(yu)上述濕式(shi)(shi)靜電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不(bu)同，該(gai)結(jie)構布(bu)置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板垂直于氣流(liu)(liu)方向(xiang)(xiang)，使(shi)電場(chang)力(li)與(yu)引(yin)風力(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)在(zai)同一水(shui)平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)與(yu)電場(chang)力(li)的(de)(de)(de)共同作用下，在(zai)新(xin)型陽極(ji)板上完(wan)成捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分(fen)布(bu)板、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴(pen)淋(lin)系統、熱風系統和供電電源等組(zu)成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如(ru)下：1)與(yu)煙氣接觸部(bu)位全部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質(zhi)，具有(you)(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)腐(fu)蝕(尤其對氯(lv)離子(zi)和硫(liu)化物的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕)等特性，使(shi)用壽命(ming)能夠達(da)到30年。2)新(xin)型陽極(ji)板的(de)(de)(de)通孔(kong)率(lv)達(da)到98%以上，其幾乎全通透的(de)(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運行阻力(li)，并(bing)且和普通的(de)(de)(de)陽極(ji)板相比(bi)，相同體積(ji)下新(xin)型陽極(ji)板具有(you)(you)的(de)(de)集塵(chen)面積，相當于(yu)普(pu)通陽極(ji)(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)系(xi)統(tong)采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)設(she)計，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)下部設(she)立獨立的(de)(de)清(qing)洗室，由高壓噴(pen)嘴在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)(ji)內(nei)部向(xiang)外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道送入(ru)脫硫塔補(bu)水(shui)。在工(gong)程(cheng)運行中，利用壓差(cha)監測，實現在線噴(pen)淋，無水(shui)循環系(xi)統(tong)，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式(shi)電(dian)除塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)問(wen)題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)(de)部件全(quan)部采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼，前(qian)期成本投入(ru)較(jiao)高。