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太原濕式電除塵器

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太原濕式電除塵器

詳細介紹

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(shi)紀,隨(sui)著我國經濟的高速(su)發展(zhan),火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)仍在不斷增長。按中電聯《電力行業節能環保信息》推算,2015年(nian),我國新(xin)增火電裝(zhuang)機(ji)容量(liang)約(yue)0.51億(yi)kW。根據(ju)電力規劃設計總院(yuan)預測,到2020年(nian),火電(dian)(dian)裝機(ji)容(rong)量將達到12.2億kW,新增裝機(ji)容(rong)量約為3億kW。火電(dian)(dian)廠的快(kuai)速發(fa)展導致了(le)大氣環境(jing)的污染并引發(fa)了(le)公共環境(jing)及健康危機(ji),

雖然(ran)采取(qu)一系列政策,大力推動(dong)煤炭清潔利(li)用(yong)與發(fa)展清潔能源,但由于我國燃煤發(fa)電的(de)基數較(jiao)大,火電廠仍將(jiang)是大氣污染物的(de)主(zhu)要排(pai)放源之一,而降低(di)排(pai)放強度(du)的(de)主(zhu)要措施就是制定和實(shi)施更加嚴格(ge)的(de)排(pai)放標準。

同時濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)作(zuo)為(wei)燃煤電(dian)(dian)廠污染(ran)物控(kong)制(zhi)的(de)精處理(li)技術設備,其處理(li)對象(xiang)為(wei)含(han)大量游離水的(de)飽和(he)濕(shi)煙氣,主要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有(you)害氣體,并可有(you)效控(kong)制(zhi)PM2.5的(de)排放,本文介紹4種濕(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)技術,并從性能、可靠性及除(chu)塵(chen)效果等方面(mian)進行比較。

濕式電除塵器

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)目前的濕除(chu)技(ji)(ji)術中(zhong),主要差別在(zai)于陽(yang)極板材質(zhi)的選取及清灰(hui)技(ji)(ji)術。根據(ju)陽(yang)極材質(zhi)的不同,主要分為(wei)不銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、導電(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi);根據(ju)清灰(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)膜的形成原理)不同,分為(wei)水(shui)(shui)膜自清灰(hui)技(ji)(ji)術和水(shui)(shui)膜沖洗清灰(hui)技(ji)(ji)術,前者為(wei)間斷噴淋,靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)極表面自凝結實現在(zai)線清灰(hui),后(hou)者為(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極表面形成水(shui)(shui)膜清灰(hui)。

3、濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬(shu)電(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器20世紀90年(nian)代,為應對地方環保法規提出的對煙塵(chen)(chen)排(pai)放控制的要求,日本三菱公司研發并建成濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器,用于(yu)燃(ran)煤電(dian)廠的煙塵(chen)(chen)治理。

2006年(nian),專門針對(dui)PM2.5提出控制要求,在(zai)燃煤電(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前(qian)我國通過(guo)引進技術并優化設計,已掌握(wo)其核(he)心技術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的技術特點(dian)如(ru)下:1)大多采用臥式(shi)(shi)(shi)布置,氣(qi)(qi)流沿水平方(fang)向(xiang)進出,煙氣(qi)(qi)流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右),能有(you)效控制氣(qi)(qi)流帶出粉(fen)塵(chen),提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)脫除(chu)效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)流方(fang)向(xiang)布置,金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采用懸掛方(fang)式(shi)(shi)(shi),極(ji)(ji)(ji)板(ban)通過(guo)懸掛梁固定于(yu)殼體中(zhong),電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采用框(kuang)架式(shi)(shi)(shi)結構,通過(guo)吊桿吊掛在(zai)殼體中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形,極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證,故電(dian)場穩定性好(hao),運行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫,脫硫系統出現故障時(shi),可以在(zai)較高(gao)的煙氣(qi)(qi)溫度下運行(xing)。

(2)金屬電極濕式(shi)電除塵器存在的問(wen)題如下(xia):

1)陽(yang)極(ji)板(ban)一(yi)般高度在8~10m左右,要形成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜(mo)對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)設計、制造、安裝及維護有嚴(yan)格的(de)要求,更(geng)(geng)換時難度較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)材質多采(cai)(cai)用(yong)316L,需要通(tong)過水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐(fu)蝕,一(yi)旦水(shui)膜(mo)保(bao)護出(chu)現失效,造成(cheng)極(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴(yan)重,甚至(zhi)喪失除塵(chen)(chen)(chen)效率(lv)。3)清灰方式采(cai)(cai)用(yong)在線(xian)單線(xian)連續噴(pen)淋工藝,需要設置專門的(de)水(shui)處理系統,噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使用(yong),這種(zhong)清灰方式對(dui)(dui)于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消(xiao)耗(hao)較(jiao)大,對(dui)(dui)噴(pen)嘴性能要求更(geng)(geng)高。根(gen)據各企(qi)業(ye)發布的(de)環境監測(ce)報告顯示,金(jin)屬電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)去除率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏):≥70%;SO3去除率(lv):≥70%;霧滴(di)含量:低(di)于20mg/m3。目前,浙江嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐(tang)黃島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組等都采(cai)(cai)用(yong)了金(jin)屬極(ji)板(ban)濕式電(dian)除塵(chen)(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(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術(shu)特點如(ru)下(xia):1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具(ju)有(you)重量輕、比強度(du)(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)(cheng)型,實現(xian)整(zheng)體模(mo)塊化(hua),有(you)利于(yu)保(bao)證安(an)裝精度(du)(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行(xing)時,收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴(di)在沉淀極(ji)(ji)表面(mian)形成(cheng)(cheng)液(ye)膜,由于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)具(ju)有(you)很(hen)強的(de)(de)疏水性(xing),能(neng)(neng)有(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)和(he)石膏對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘(zhan)接(jie),靠重力(li)自流至下(xia)部(bu)(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)。4)為(wei)防止少(shao)量煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)(de)沉積,在沉淀極(ji)(ji)管上部(bu)(bu)設置一(yi)層(ceng)間(jian)斷(duan)噴淋裝置,將濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為(wei)多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang),當需(xu)要進(jin)行(xing)間(jian)斷(duan)沖(chong)洗時,控(kong)制系統自動(dong)停掉其中(zhong)(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運(yun)行(xing),沖(chong)洗結束后開啟該(gai)電(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)耗(hao)水量較(jiao)小,集(ji)(ji)液(ye)槽(cao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)可(ke)返回脫(tuo)(tuo)硫塔(ta)內循(xun)環(huan)使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在的(de)(de)問題如(ru)下(xia):1)煙氣流速(su)在2.5m/s左右(you)時,PM2.5細(xi)微顆粒及氣溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)率(lv)(lv)高(gao)(gao),提高(gao)(gao)煙氣流速(su)后,影響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)(neng)在高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong),煙氣溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高(gao)(gao)時對陽極(ji)(ji)板壽命有(you)影響,嚴重時可(ke)能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在10~15年左右(you),與產品的(de)(de)質(zhi)量及制作產品所用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性(xing)能(neng)(neng)有(you)關(guan)。3)如(ru)果出(chu)現(xian)部(bu)(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞,需(xu)要整(zheng)個(ge)模(mo)塊更換,將大大增(zeng)加維(wei)護費(fei)用(yong)(yong)和(he)難度(du)(du)。根據各企業發布的(de)(de)環(huan)境監測報告(gao)顯(xian)示,導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏):≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv):≥70%;霧滴(di)含量:低于(yu)25mg/m3。目前,黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白(bai)楊河兩(liang)臺300MW機組(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性電(dian)極濕式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末(mo),俄亥(hai)俄州(zhou)立(li)大學提出(chu)了柔性電極濕式電除塵技術的概念,2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和(he)俄亥俄州立(li)大學(xue)共(gong)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,我國早由山(shan)東大(da)學和國電環保院(yuan)共同研發,開始了(le)柔性絕緣疏水(shui)纖維織物用于濕式除塵(chen)器(qi)的研究(jiu)工(gong)作,并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業化應用。官網:goyd.cn通過相關資料顯示(shi),耐腐(fu)蝕性優良的(de)柔(rou)(rou)性絕緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維織物通過潤濕(shi)(shi)使其導電,可以形(xing)(xing)成(cheng)水(shui)膜,并靠(kao)重(zhong)力自流向下與(yu)煙氣分離,柔(rou)(rou)性織物材料作為(wei)收塵極布(bu)(bu)置成(cheng)方(fang)形(xing)(xing)孔(kong)道(dao)(立式(shi)布(bu)(bu)置),煙氣沿孔(kong)道(dao)流過。(1)柔(rou)(rou)性濕(shi)(shi)式(shi)電除塵器的(de)技術特(te)點如下:1)柔(rou)(rou)性陽(yang)有(you)重(zhong)量(liang)(liang)輕、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),有(you)利(li)于(yu)表(biao)面形成均勻水(shui)(shui)膜,利(li)用(yong)從煙(yan)氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出(chu)灰,實現自清灰,沖洗水(shui)(shui)量(liang)(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件可組裝拆卸,有(you)利(li)于(yu)后期(qi)的(de)(de)(de)維護和(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下:1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫,煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較高時,對陽(yang)(yang)極(ji)壽命(ming)有(you)影(ying)響(xiang),嚴(yan)重(zhong)時可能燒蝕,使(shi)用(yong)壽命(ming)6年(nian)左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)纖(xian)維織物(wu)的(de)(de)(de)伸縮率較大,陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)(de)張緊程(cheng)度(du)(du)和(he)浸水(shui)(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)伸縮都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)極(ji)間距,進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣(qi)(qi)流速較高,產(chan)生(sheng)氣(qi)(qi)流帶(dai)出(chu),PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除率低(di)。性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)明:粉塵(chen)去(qu)除率(含石膏):≥70%;SO3去(qu)除率:≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang):低(di)于(yu)20mg/m3。目前(qian),國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)限(xian)公(gong)司300MW機組,國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體化(hua)有(you)限(xian)公(gong)司一期(qi)600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華能達公司自主研發的(de)(de)(de)具(ju)(ju)有(you)自主知(zhi)識(shi)產權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構不(bu)同,該結(jie)構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向,使(shi)電(dian)場(chang)力(li)(li)與(yu)(yu)引(yin)(yin)風力(li)(li)的(de)(de)(de)方向在同一水(shui)平線(xian)上(shang)(shang),粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒在引(yin)(yin)風力(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同作用(yong)(yong)下,在新型陽極(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成捕(bu)集。裝置主要由殼(ke)體(ti)、分布板(ban)、陽極(ji)裝置、陰極(ji)裝置、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組(zu)成。(1)徑流(liu)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下:1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位(wei)全部采(cai)用(yong)(yong)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼材(cai)質(zhi),具(ju)(ju)有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對(dui)氯離子(zi)和硫化(hua)物的(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐蝕)等(deng)特性,使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)能夠(gou)達到30年。2)新型陽極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上(shang)(shang),其幾乎全通(tong)透的(de)(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)徑流(liu)式(shi)濕(shi)式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li),并且和普通(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)板(ban)相比,相同體(ti)積下新型陽極(ji)板(ban)具(ju)(ju)有(you)的(de)(de)(de)(de)集塵(chen)面積,相(xiang)當于(yu)普通陽極板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)20倍。3)陽極系(xi)統采(cai)用(yong)旋轉電極設(she)計,在(zai)(zai)旋轉電極下部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)(de)(de)清洗(xi)室,由高壓(ya)噴(pen)嘴(zui)在(zai)(zai)旋轉電極內部(bu)向外沖洗(xi)網板(ban)(ban),清洗(xi)網板(ban)(ban)后的(de)(de)(de)(de)污(wu)水通過排(pai)水泵和排(pai)污(wu)管道送(song)入脫硫塔(ta)補水。在(zai)(zai)工程運行(xing)中,利(li)用(yong)壓(ya)差監測,實現在(zai)(zai)線(xian)噴(pen)淋,無水循環系(xi)統,故耗水、耗電量小。(2)徑流濕式(shi)電除塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下:1)由于(yu)接(jie)觸煙氣(qi)的(de)(de)(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼,前期成本投入較高。

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