邵陽濕式電除塵器

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(yan)進(jin)入新世紀，隨著我國經濟的高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)仍在不斷(duan)增(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯(lian)《電(dian)(dian)力行(xing)業節能環保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝(zhuang)(zhuang)機容量(liang)約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)力規(gui)劃(hua)設計總院預測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)機容(rong)量將(jiang)達到12.2億(yi)kW，新(xin)增裝(zhuang)機容(rong)量約為3億(yi)kW。火電廠的快(kuai)速(su)發展導(dao)致了大氣環境的污染并引發了公共環境及健康危機，

雖(sui)然采取一系列政(zheng)策，大力推動(dong)煤炭清(qing)潔利用與(yu)發展清潔能源(yuan)，但由(you)于(yu)我國燃煤發電(dian)的基數較大，火電(dian)廠仍將是大氣污(wu)染物(wu)的主要(yao)排(pai)放源(yuan)之一，而降低(di)排(pai)放強度的主要(yao)措施(shi)就是制定和實施(shi)更(geng)加嚴(yan)格的排(pai)放標準。

同(tong)時濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器作為燃煤電廠污染(ran)物控制的精(jing)處理(li)技(ji)術(shu)設備，其處理(li)對象為含大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體，并可(ke)有效(xiao)控制PM2.5的排(pai)放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵效(xiao)果等方面進行比(bi)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)目前的(de)(de)濕(shi)(shi)除技(ji)術(shu)中，主要差(cha)別在(zai)于陽極(ji)板材質的(de)(de)選取及清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根據陽極(ji)材質的(de)(de)不(bu)同(tong)，主要分為(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵(chen)(chen)(chen)器(qi);根據清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水膜的(de)(de)形成原理)不(bu)同(tong)，分為(wei)水膜自(zi)清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水膜沖洗清灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前者為(wei)間(jian)斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)(de)水汽在(zai)陽極(ji)表(biao)面自(zi)凝結(jie)實現在(zai)線清灰(hui)(hui)，后者為(wei)通過噴淋水在(zai)陽極(ji)表(biao)面形成水膜清灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規(gui)提(ti)出的對(dui)煙(yan)(yan)塵(chen)排(pai)放控制的要求(qiu)，日本三菱公司研發(fa)并建(jian)成濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器，用(yong)于燃煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)燃煤電(dian)廠安裝濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)。目前我(wo)國通過引(yin)進技(ji)術(shu)并優化設計，已掌(zhang)握其核心技(ji)術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)的(de)技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)下：1)大多(duo)采用(yong)臥(wo)式布置(zhi)(zhi)，氣(qi)流沿水平方向進出(chu)，煙氣(qi)流速較低(流速在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控制氣(qi)流帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除效率。2)陰陽極(ji)均平行于氣(qi)流方向布置(zhi)(zhi)，金屬極(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方式，極(ji)板(ban)通過懸掛梁固(gu)定于殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)采用(yong)框架(jia)式結(jie)構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方式由于陰陽極(ji)不(bu)易變形，極(ji)間距(ju)有(you)保證，故電(dian)場(chang)穩定性好，運行電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫硫系統(tong)出(chu)現(xian)故障時，可以在(zai)較高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度(du)下運行。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器(qi)存在的問(wen)題如下(xia)：

1)陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)一(yi)般(ban)高度在(zai)8～10m左(zuo)右，要(yao)形(xing)成(cheng)(cheng)均勻的水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)板(ban)(ban)(ban)的設計(ji)、制(zhi)造、安裝及維護(hu)有嚴格(ge)的要(yao)求，更換時難度較大(da)。2)極(ji)板(ban)(ban)(ban)材(cai)質多采用(yong)(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防腐蝕，一(yi)旦水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效，造成(cheng)(cheng)極(ji)板(ban)(ban)(ban)腐蝕嚴重，甚至喪(sang)失除塵效率。3)清(qing)灰方式(shi)采用(yong)(yong)在(zai)線單線連續噴(pen)(pen)淋工藝，需要(yao)設置專門的水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)經(jing)NaOH水(shui)(shui)溶液中(zhong)和后(hou)循環使(shi)用(yong)(yong)，這種清(qing)灰方式(shi)對于(yu)水(shui)(shui)耗、電(dian)耗、堿的消耗較大(da)，對噴(pen)(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據各(ge)企業發布(bu)的環境監測報(bao)告顯(xian)示，金屬電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器粉塵去除率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)、大(da)唐(tang)黃(huang)島電(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)、神華國(guo)華舟山電(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)等都采用(yong)(yong)了金屬極(ji)板(ban)(ban)(ban)濕式(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)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術特點如下：1)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)(you)重量(liang)(liang)(liang)輕、比強度(du)(du)高、耐(nai)腐(fu)蝕等特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)極(ji)組件采(cai)用(yong)(yong)工廠成型，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)(you)(you)利(li)于(yu)保證安裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運行時(shi)，收集(ji)下來的(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形(xing)成液(ye)(ye)膜(mo)，由于(yu)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能有(you)(you)(you)效阻隔(ge)粉塵(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)(de)(de)粘接，靠(kao)重力(li)自流(liu)至下部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)(liang)煙塵(chen)的(de)(de)(de)沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設置(zhi)一層(ceng)間斷(duan)噴(pen)淋裝置(zhi)，將濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進(jin)行間斷(duan)沖洗時(shi)，控制(zhi)系統自動停掉其中(zhong)(zhong)一個(ge)電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗水量(liang)(liang)(liang)較小，集(ji)液(ye)(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)收集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返(fan)回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如下：1)煙氣流(liu)速(su)在2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高，提高煙氣流(liu)速(su)后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)(xing)能。2)一般FRP不能在高溫下長期(qi)使用(yong)(yong)，煙氣溫度(du)(du)較高時(shi)對(dui)陽極(ji)板(ban)壽命有(you)(you)(you)影響，嚴重時(shi)可(ke)能燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命在10～15年左右(you)，與產品的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)及制(zhi)作產品所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)(xing)能有(you)(you)(you)關。3)如果出現(xian)部分導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需(xu)要整(zheng)個(ge)模塊更換(huan)，將大(da)大(da)增加維護費(fei)用(yong)(yong)和難度(du)(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)環境監(jian)測報(bao)告顯(xian)示，導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)粉塵(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)(liang)(liang)：低于(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機(ji)組、上(shang)海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白(bai)楊河(he)兩(liang)臺300MW機(ji)組等都采(cai)用(yong)(yong)了導電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕式電除塵器(qi)20世紀90年代(dai)末(mo)，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵技(ji)術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥俄(e)州立大(da)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，我國早由山東(dong)大學和國電(dian)環保(bao)院共同(tong)研(yan)發，開始(shi)了柔性絕緣疏水纖維織物用于濕(shi)式除塵器的研(yan)究(jiu)工作，并于2012年在益(yi)陽(yang)300MW燃煤機組(zu)中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關資料顯(xian)示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織(zhi)物通(tong)過(guo)潤(run)濕使(shi)其導電(dian)，可以(yi)形成水膜(mo)，并(bing)靠(kao)重力自(zi)流向下(xia)與煙氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材料作為收塵(chen)極布(bu)置成方形孔道(dao)(立(li)式布(bu)置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)的技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽有重量輕、防腐性能好的(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔性絕緣(yuan)疏水纖維本身的(de)(de)(de)結構特性，有利(li)(li)于表面形(xing)成均勻水膜，利(li)(li)用(yong)(yong)從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實(shi)現自清灰，沖洗水量小。3)陽(yang)(yang)極部件可(ke)組(zu)(zu)裝拆卸，有利(li)(li)于后期(qi)的(de)(de)(de)維護(hu)和(he)更換。(2)柔性濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題如(ru)下(xia)：1)柔性陽(yang)(yang)極不(bu)耐高溫(wen)(wen)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)度較(jiao)高時，對陽(yang)(yang)極壽命有影(ying)響(xiang)(xiang)，嚴重時可(ke)能燒蝕，使用(yong)(yong)壽命6年左(zuo)右。2)柔性纖維織物的(de)(de)(de)伸縮率較(jiao)大，陽(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)張緊程(cheng)度和(he)浸(jin)水后發生的(de)(de)(de)伸縮都會影(ying)響(xiang)(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)極間距，進(jin)而影(ying)響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定(ding)性、電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細(xi)微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)率低(di)。性能結果表明：粉塵去(qu)除(chu)率(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限(xian)公(gong)司300MW機組(zu)(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化有限(xian)公(gong)司一期(qi)600MW機組(zu)(zu)采(cai)用(yong)(yong)了柔性電(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是北京華能達(da)(da)公司自(zi)主研發的(de)(de)(de)具有自(zi)主知識產(chan)權(quan)的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)技術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)結構(gou)不(bu)同(tong)，該(gai)結構(gou)布置(zhi)是將收塵(chen)(chen)陽極(ji)板垂直(zhi)于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)場力(li)與(yu)(yu)引(yin)風力(li)的(de)(de)(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)，粉(fen)塵(chen)(chen)顆粒在(zai)引(yin)風力(li)與(yu)(yu)電(dian)場力(li)的(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用下(xia)，在(zai)新型陽極(ji)板上(shang)完(wan)成捕集。裝置(zhi)主要由殼體、分布板、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全部采用2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼材(cai)質，具有強度(du)高、耐(nai)高溫(wen)、耐(nai)腐蝕(shi)(尤其(qi)對(dui)氯離子和硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)腐蝕(shi))等(deng)特性，使用壽命能夠達(da)(da)到30年(nian)。2)新型陽極(ji)板的(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)(da)到98%以(yi)上(shang)，其(qi)幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)結構(gou)大大降(jiang)低了徑流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并(bing)且和普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下(xia)新型陽極(ji)板具有的(de)集塵(chen)面積，相當于(yu)普通(tong)陽極(ji)板(ban)(ban)的(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統采用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)(bu)設立獨立的(de)清洗室，由(you)高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內(nei)部(bu)(bu)向外沖洗網板(ban)(ban)，清洗網板(ban)(ban)后的(de)污水(shui)通(tong)過排水(shui)泵和排污管道送入脫硫塔(ta)補水(shui)。在(zai)工程運(yun)行中，利用(yong)壓差監測，實(shi)現在(zai)線(xian)噴淋(lin)，無水(shui)循環系統，故耗(hao)水(shui)、耗(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑流(liu)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存(cun)在(zai)的(de)問題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期(qi)成本投入較高。