威海濕式電除塵器

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(ru)新世紀，隨著我國(guo)經濟的(de)高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)(rong)量仍在不斷(duan)增長。按中電(dian)聯(lian)《電(dian)力行業節能環保信息》推(tui)算，2015年，我國(guo)新增火電(dian)裝(zhuang)機容(rong)(rong)量約0.51億kW。根據電(dian)力規劃(hua)設計總院預測(ce)，到(dao)2020年，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容(rong)量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機容(rong)量(liang)約(yue)為3億kW。火(huo)電(dian)廠的(de)快速發展導致了大(da)氣環境的(de)污染(ran)并(bing)引發了公(gong)共環境及(ji)健(jian)康危機，

雖然(ran)采取一系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清潔能源(yuan)，但由于我國燃煤發(fa)電的基數較大(da)(da)，火(huo)電廠仍(reng)將(jiang)是大(da)(da)氣污(wu)染物的主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)排(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低排(pai)放(fang)強度的主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)措(cuo)施就是制定和(he)實施更加嚴格(ge)的排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)作為燃煤電廠污染物控(kong)制(zhi)的精處(chu)理技術設備(bei)，其處(chu)理對象為含大量游離水的飽(bao)和(he)(he)濕(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉塵(含石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)(he)有害氣體，并可有效(xiao)(xiao)控(kong)制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)(chu)塵器(qi)技術，并從性能(neng)、可靠性及除(chu)(chu)塵效(xiao)(xiao)果等(deng)方面進行(xing)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)濕除技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，主要差別在于陽(yang)極(ji)板(ban)材(cai)質(zhi)的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)材(cai)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)，主要分為不(bu)銹鋼(gang)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)、導電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器(qi);根(gen)據(ju)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜的(de)形成原理)不(bu)同(tong)，分為水(shui)(shui)膜自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)和水(shui)(shui)膜沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(shu)(shu)，前者為間斷噴淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表面自(zi)凝(ning)結(jie)實(shi)現在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者為通(tong)過噴淋水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面形成水(shui)(shui)膜清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)性能(neng)對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對地方(fang)環(huan)保(bao)法規(gui)提(ti)出的對煙塵(chen)排放控制的要(yao)求，日本三菱公(gong)司研(yan)發并(bing)建成濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠的煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)(zai)(zai)燃煤電(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)(tong)過引進(jin)技術(shu)并(bing)優(you)化設(she)計(ji)，已掌握其核心技術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點如(ru)下：1)大多采用(yong)臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)(qi)(qi)流沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)(qi)(qi)流速(su)較(jiao)低(流速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控(kong)制氣(qi)(qi)(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細(xi)微顆(ke)粒(li)及氣(qi)(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)(qi)流方(fang)向布置，金(jin)屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采用(yong)懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通(tong)(tong)過懸掛梁固定(ding)于(yu)殼(ke)體中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框(kuang)架式(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)過吊桿吊掛在(zai)(zai)(zai)殼(ke)體中。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故電(dian)場(chang)穩定(ding)性(xing)好，運(yun)行(xing)電(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫(tuo)硫(liu)系統(tong)出(chu)現故障時，可以在(zai)(zai)(zai)較(jiao)高的煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電極濕式(shi)電除塵器存在的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板一般高度在8～10m左右，要(yao)(yao)形成均勻(yun)的(de)(de)水(shui)膜對陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板的(de)(de)設計、制造、安(an)裝及(ji)維護有嚴格的(de)(de)要(yao)(yao)求，更換時難度較大(da)(da)。2)極(ji)(ji)(ji)(ji)板材質多采用(yong)316L，需要(yao)(yao)通過(guo)水(shui)膜保(bao)護以防(fang)腐蝕(shi)，一旦水(shui)膜保(bao)護出現失效，造成極(ji)(ji)(ji)(ji)板腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除塵效率(lv)。3)清灰方式(shi)采用(yong)在線單(dan)線連續噴淋(lin)工(gong)藝(yi)，需要(yao)(yao)設置(zhi)專(zhuan)門的(de)(de)水(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后(hou)循環使用(yong)，這種清灰方式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較大(da)(da)，對噴嘴性能要(yao)(yao)求更高。根據各企業發布的(de)(de)環境監測(ce)報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)除塵器粉塵去除率(lv)(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙(zhe)江(jiang)嘉興三期2×1000MW機組、大(da)(da)唐黃島(dao)電(dian)(dian)廠670MW機組、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機組等都采用(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)(ji)板濕式(shi)電(dian)(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(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有(you)重量(liang)輕、比(bi)強度高、耐腐蝕等特性(xing)。2)收(shou)(shou)塵極組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)(yong)工廠成型(xing)，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有(you)利于保證安裝(zhuang)精(jing)度。3)除(chu)塵器(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)(shou)集(ji)下(xia)來的(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極表面形成液(ye)(ye)膜，由(you)于玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼具有(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉塵和(he)石(shi)膏對沉(chen)淀極壁的(de)(de)粘接，靠重力自流至下(xia)部集(ji)液(ye)(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙(yan)塵的(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀極管上(shang)部設置一層間斷噴淋裝(zhuang)置，將濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)分(fen)為多個電(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷沖洗(xi)時(shi)，控制系統自動停(ting)掉其(qi)中一個電(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行，沖洗(xi)結(jie)束后(hou)開啟(qi)該(gai)電(dian)(dian)場(chang)。由(you)于耗水量(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)(ye)槽中的(de)(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)(ye)可(ke)返回脫硫(liu)塔內循環使用(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存在(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流速在(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)流速后(hou)，影(ying)響(xiang)除(chu)塵性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高溫下(xia)長期使用(yong)(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度較高時(shi)對陽(yang)極板(ban)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)壽命在(zai)10～15年左右，與產品的(de)(de)質量(liang)及制作產品所(suo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如果(guo)出現部分(fen)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼損壞，需(xu)要整(zheng)個模(mo)塊更(geng)換，將大(da)大(da)增(zeng)加維護費用(yong)(yong)(yong)和(he)難度。根(gen)據各企業(ye)發布的(de)(de)環境(jing)監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)粉塵去除(chu)率(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞口300MW機組(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)、白(bai)楊河(he)兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)等都采用(yong)(yong)(yong)了(le)導(dao)電(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式(shi)電除(chu)塵器20世(shi)紀90年代末，俄(e)亥俄(e)州(zhou)立大學(xue)提(ti)出了(le)柔性電極(ji)濕式電除塵技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥(hai)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，我國早由山東大學和國電環保院共同研發，開(kai)始(shi)了柔性絕緣(yuan)疏水纖維(wei)織物(wu)用于濕式(shi)除(chu)塵器的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組中完(wan)成工業化應用。官網(wang)：goyd.cn通過(guo)相關資料(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性(xing)優良(liang)的(de)柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物通過(guo)潤濕(shi)使其導電，可以形成(cheng)水膜，并靠重力自(zi)流向下與煙(yan)氣分離，柔性(xing)織物材料(liao)作為(wei)收塵極布(bu)置(zhi)成(cheng)方形孔道(立式布(bu)置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除(chu)塵器的(de)技術特點如下：1)柔性(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性(xing)能(neng)好的(de)(de)特(te)(te)點。2)柔性(xing)絕(jue)緣疏(shu)水(shui)纖(xian)維本(ben)身(shen)的(de)(de)結構特(te)(te)性(xing)，有(you)利于(yu)表(biao)面(mian)形成均(jun)勻水(shui)膜，利用(yong)從煙(yan)氣(qi)中(zhong)收集(ji)的(de)(de)酸(suan)液(ye)帶(dai)出灰(hui)，實現自清(qing)灰(hui)，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組(zu)(zu)(zu)裝拆卸，有(you)利于(yu)后(hou)期的(de)(de)維護和更換。(2)柔性(xing)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)問題如下：1)柔性(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)(gao)溫，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右(you)。2)柔性(xing)纖(xian)維織物的(de)(de)伸縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后(hou)發生的(de)(de)伸縮都(dou)會影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)實際的(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距(ju)，進(jin)而影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)穩定(ding)性(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運(yun)行(xing)。3)煙(yan)氣(qi)流速較(jiao)高(gao)(gao)，產生氣(qi)流帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除率低。性(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉(fen)塵(chen)去除率(含(han)石膏(gao))：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)發電(dian)(dian)(dian)有(you)限公司300MW機組(zu)(zu)(zu)，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體(ti)化有(you)限公司一期600MW機組(zu)(zu)(zu)采用(yong)了柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)是北京華能達公(gong)司自主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)具(ju)有(you)(you)自主(zhu)(zhu)知識產(chan)權的(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術。與上(shang)(shang)述濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)結構不同(tong)，該結構布置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)陽極(ji)板垂(chui)直于氣(qi)流方向，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)與引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向在(zai)同(tong)一水平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風(feng)力(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場(chang)力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作用(yong)下，在(zai)新型陽極(ji)板上(shang)(shang)完(wan)成(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)(zhu)要(yao)由(you)殼體、分布板、陽極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統、熱風(feng)系統和(he)(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)組成(cheng)。(1)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)技(ji)術特(te)點(dian)如下：1)與煙氣(qi)接(jie)觸部位全(quan)部采用(yong)2205雙相(xiang)不銹鋼材質，具(ju)有(you)(you)強(qiang)度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐蝕(尤其對氯(lv)離(li)子和(he)(he)硫化物(wu)的(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等(deng)特(te)性，使用(yong)壽命(ming)能夠達到30年。2)新型陽極(ji)板的(de)(de)通(tong)孔(kong)率(lv)達到98%以(yi)上(shang)(shang)，其幾乎全(quan)通(tong)透的(de)(de)結構大大降(jiang)低了徑流式濕式除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)運(yun)行阻力(li)(li)，并且和(he)(he)普通(tong)的(de)(de)陽極(ji)板相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積下新型陽極(ji)板具(ju)有(you)(you)的(de)(de)集塵面積，相當于普(pu)通陽極(ji)板的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極(ji)系統(tong)(tong)采(cai)用(yong)旋轉電(dian)(dian)極(ji)設計，在旋轉電(dian)(dian)極(ji)下部(bu)設立獨(du)立的(de)(de)清洗(xi)室，由高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴(zui)在旋轉電(dian)(dian)極(ji)內(nei)部(bu)向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)(de)污水通過排(pai)水泵和排(pai)污管道(dao)送入脫(tuo)硫塔補水。在工程(cheng)運行中(zhong)，利用(yong)壓(ya)差監測，實(shi)現在線噴(pen)淋，無水循環系統(tong)(tong)，故(gu)耗(hao)(hao)水、耗(hao)(hao)電(dian)(dian)量小。(2)徑(jing)流濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器存在的(de)(de)問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投入較高(gao)。