韶關濕式電除塵器

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)言進入新(xin)世(shi)紀，隨著我國(guo)經濟的高速發展，火(huo)(huo)電(dian)裝機(ji)容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節(jie)能(neng)環保(bao)信息(xi)》推算，2015年(nian)(nian)，我國(guo)新(xin)增(zeng)火(huo)(huo)電(dian)裝機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規(gui)劃設計(ji)總(zong)院預測(ce)，到2020年(nian)(nian)，火電裝機容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增(zeng)裝機容(rong)量約為3億kW。火電廠(chang)的(de)(de)快速(su)發(fa)展導致了大氣環境(jing)的(de)(de)污(wu)染并(bing)引發(fa)了公共環境(jing)及(ji)健康危機，

雖然采(cai)取一系列(lie)政策，大力(li)推(tui)動煤炭清潔利(li)用與發展清(qing)潔(jie)能源，但由(you)于我國燃(ran)煤發電(dian)的(de)基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污染物(wu)的(de)主要排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度(du)的(de)主要措施就是(shi)制定(ding)和實施更加嚴(yan)格的(de)排放(fang)標準。

同時濕式電除塵(chen)(chen)器作為(wei)燃煤(mei)電廠污染物控制(zhi)的(de)精(jing)處(chu)理(li)技術(shu)(shu)設備，其(qi)處(chu)理(li)對(dui)象為(wei)含大量游離水的(de)飽和(he)濕煙(yan)氣(qi)，主要去除粉塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害(hai)氣(qi)體，并可有效控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介(jie)紹4種(zhong)濕式電除塵(chen)(chen)器技術(shu)(shu)，并從性能、可靠性及除塵(chen)(chen)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。在目前的(de)(de)濕除技(ji)(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主要差別在于陽(yang)極(ji)板(ban)材(cai)質的(de)(de)選取及清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)材(cai)質的(de)(de)不(bu)同(tong)，主要分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃(li)鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器、柔(rou)性電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器;根(gen)據清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)形(xing)成原理)不(bu)同(tong)，分(fen)為(wei)水(shui)膜自清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)灰技(ji)(ji)術(shu)(shu)，前者(zhe)為(wei)間斷噴(pen)淋(lin)，靠煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)水(shui)汽(qi)在陽(yang)極(ji)表(biao)面自凝(ning)結(jie)實現在線清(qing)灰，后(hou)者(zhe)為(wei)通過噴(pen)淋(lin)水(shui)在陽(yang)極(ji)表(biao)面形(xing)成水(shui)膜清(qing)灰。

3、濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器20世(shi)紀90年代，為(wei)應對地方環(huan)保法(fa)規提出的(de)(de)對煙塵(chen)排放控制的(de)(de)要求(qiu)，日本三菱(ling)公司(si)研(yan)發(fa)并(bing)建成濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器，用于燃煤(mei)電(dian)廠的(de)(de)煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制要求(qiu)，在燃(ran)煤(mei)電廠安裝濕式(shi)電除塵器。目前我國通(tong)過(guo)引進技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)并(bing)優(you)化設計，已(yi)掌握其(qi)核心技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。(1)金屬電極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電除塵器的技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)特點如下：1)大多(duo)采用臥式(shi)布置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方向進出，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速較(jiao)(jiao)低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控制氣(qi)流(liu)(liu)帶出粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠(jiao)脫(tuo)除效率(lv)。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行(xing)(xing)于氣(qi)流(liu)(liu)方向布置，金屬極(ji)(ji)(ji)板采用懸(xuan)掛方式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸(xuan)掛梁(liang)固定(ding)于殼體(ti)(ti)中，電暈電極(ji)(ji)(ji)采用框架式(shi)結構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛在殼體(ti)(ti)中。這種(zhong)安裝方式(shi)由于陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形(xing)，極(ji)(ji)(ji)間(jian)距有保證，故(gu)電場穩(wen)定(ding)性好(hao)，運行(xing)(xing)電壓高。3)耐(nai)高溫，脫(tuo)硫系(xi)統出現故(gu)障時，可以在較(jiao)(jiao)高的煙(yan)氣(qi)溫度下運行(xing)(xing)。

(2)金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)一(yi)般高(gao)度(du)在8～10m左右，要(yao)形(xing)成均(jun)勻(yun)的(de)水(shui)膜(mo)(mo)對(dui)陽極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)設計(ji)、制造、安裝及(ji)維護(hu)有嚴格的(de)要(yao)求，更換時難(nan)度(du)較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)以防腐蝕，一(yi)旦(dan)水(shui)膜(mo)(mo)保護(hu)出現(xian)失效，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕嚴重(zhong)，甚至(zhi)喪失除塵(chen)(chen)效率。3)清灰方(fang)式(shi)(shi)采用(yong)在線單線連(lian)續噴(pen)淋工(gong)藝(yi)，需(xu)要(yao)設置專門的(de)水(shui)處理系(xi)統，噴(pen)淋水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中(zhong)和后循(xun)環使用(yong)，這(zhe)種清灰方(fang)式(shi)(shi)對(dui)于(yu)(yu)水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿(jian)的(de)消耗(hao)較(jiao)大(da)，對(dui)噴(pen)嘴性能要(yao)求更高(gao)。根據各企業發布的(de)環境監測報告顯(xian)示(shi)，金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組、神華(hua)國華(hua)舟山電(dian)廠(chang)350MW機組等都采用(yong)了(le)金(jin)屬極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下(xia)(xia)(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高、耐(nai)腐蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)極(ji)組件采用(yong)工(gong)廠成型，實(shi)現(xian)整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)(you)利于(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)(xia)(xia)(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在沉淀極(ji)表面形成液(ye)膜，由于(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼具有(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能有(you)(you)效阻(zu)隔粉(fen)塵(chen)和(he)(he)石(shi)膏(gao)對(dui)沉淀極(ji)壁的(de)(de)粘接，靠重(zhong)(zhong)力自流(liu)至下(xia)(xia)(xia)(xia)部(bu)(bu)集(ji)液(ye)槽。4)為(wei)防止(zhi)少量(liang)煙塵(chen)的(de)(de)沉積(ji)，在沉淀極(ji)管(guan)上部(bu)(bu)設置一層間斷噴淋(lin)裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行(xing)間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)，控制系統自動停掉(diao)其(qi)中一個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將電(dian)(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后(hou)開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)耗水量(liang)較小，集(ji)液(ye)槽中的(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫硫(liu)塔內循環使(shi)用(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)(xia)(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微顆粒(li)及氣(qi)溶(rong)膠脫除(chu)率(lv)(lv)高，提高煙氣(qi)流(liu)速后(hou)，影響(xiang)除(chu)塵(chen)性(xing)能。2)一般FRP不能在高溫下(xia)(xia)(xia)(xia)長期使(shi)用(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較高時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命在10～15年左右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作產品所用(yong)的(de)(de)樹脂(zhi)等原材料性(xing)能有(you)(you)關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)部(bu)(bu)分導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼損壞，需要整(zheng)個(ge)模(mo)塊更(geng)換，將大大增加維護(hu)費用(yong)和(he)(he)難度(du)。根據各(ge)企(qi)業發布的(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)(粉(fen)塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)(ji)組、上海石(shi)洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組、蒙西(xi)300MW機(ji)(ji)組、白(bai)楊(yang)河兩臺300MW機(ji)(ji)組等都(dou)采用(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器(qi)20世(shi)紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大學提(ti)出(chu)了(le)柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵技術的(de)概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共(gong)同(tong)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，我國早由山東大學和國電環保院共同研發，開始(shi)了(le)柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖維織物用于濕式除塵器的(de)研究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)優良的(de)(de)柔性(xing)(xing)絕(jue)緣疏水(shui)纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕使其導電，可以形(xing)(xing)成(cheng)水(shui)膜，并靠重力自流向下與煙氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)織(zhi)物材料(liao)作(zuo)為收塵極布(bu)置(zhi)成(cheng)方形(xing)(xing)孔道(立式布(bu)置(zhi))，煙氣(qi)沿孔道流過。(1)柔性(xing)(xing)濕式電除塵器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)下：1)柔性(xing)(xing)陽有(you)(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水纖(xian)(xian)維本身(shen)的(de)(de)結構特性(xing)(xing)，有(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水膜，利用從煙(yan)氣中收(shou)集的(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水量(liang)(liang)小。3)陽(yang)極部件可組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于(yu)后(hou)期的(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)器存(cun)在的(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極不耐高溫，煙(yan)氣溫度較(jiao)高時，對陽(yang)極壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)(xian)維織物的(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)極布的(de)(de)張緊程度和浸(jin)水后(hou)發(fa)(fa)生的(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際(ji)的(de)(de)極間(jian)距，進(jin)而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運行。3)煙(yan)氣流(liu)速較(jiao)高，產生氣流(liu)帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及氣溶(rong)膠脫除(chu)(chu)(chu)率低(di)(di)。性(xing)(xing)能結果(guo)表明(ming)：粉塵(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)率(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)(liang)：低(di)(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)限公司一(yi)期600MW機(ji)組(zu)采(cai)用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是北(bei)京華能(neng)達公司自主研(yan)發的(de)(de)具(ju)有(you)(you)(you)自主知(zhi)識產權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同(tong)(tong)，該(gai)結(jie)構(gou)布置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板垂直于氣(qi)(qi)流(liu)方(fang)向，使電(dian)場力(li)與(yu)引風(feng)力(li)的(de)(de)方(fang)向在同(tong)(tong)一水(shui)平線上，粉塵(chen)顆粒在引風(feng)力(li)與(yu)電(dian)場力(li)的(de)(de)共同(tong)(tong)作用下，在新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板上完成捕集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)、分布板、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋(lin)系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供(gong)電(dian)電(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特(te)點如(ru)下：1)與(yu)煙氣(qi)(qi)接觸部位全部采用2205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)材質(zhi)，具(ju)有(you)(you)(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其(qi)(qi)對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力(li)腐蝕)等(deng)(deng)特(te)性(xing)，使用壽命能(neng)夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板的(de)(de)通(tong)孔(kong)率達到98%以上，其(qi)(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)，并且和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板相(xiang)比(bi)，相(xiang)同(tong)(tong)體(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板具(ju)有(you)(you)(you)的(de)(de)集塵面積(ji)，相(xiang)當于普通陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)20倍。3)陽(yang)極(ji)系(xi)統采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)設計，在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)下(xia)部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清洗(xi)室，由(you)高壓(ya)(ya)噴嘴在旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖(chong)洗(xi)網板(ban)，清洗(xi)網板(ban)后的(de)(de)污(wu)水(shui)通過排水(shui)泵和排污(wu)管道送(song)入(ru)脫硫塔補(bu)水(shui)。在工程運行中，利用(yong)壓(ya)(ya)差監測，實現在線噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故(gu)耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流(liu)濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)由(you)于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。