威武濕式電除塵器

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，隨著我國經(jing)濟的高速發展(zhan)，火(huo)電(dian)(dian)裝機容量仍(reng)在不斷(duan)增長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行業節能(neng)環(huan)保信(xin)息》推算(suan)，2015年，我國新增火(huo)電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根據(ju)電(dian)(dian)力規劃(hua)設計總院預測，到2020年，火電(dian)(dian)裝機(ji)容量將(jiang)達到(dao)12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量約為3億(yi)kW。火電(dian)(dian)廠的快速(su)發(fa)(fa)展導致了大氣環境的污染并引發(fa)(fa)了公共環境及健康危機(ji)，

雖然(ran)采取一系列政策，大(da)力推動煤炭清(qing)潔利用與發展清潔能(neng)源，但由于我國燃煤發電的基數較(jiao)大，火(huo)電廠(chang)仍(reng)將是(shi)大氣污染(ran)物(wu)的主(zhu)要(yao)排放(fang)源之一(yi)，而降低排放(fang)強度的主(zhu)要(yao)措施(shi)(shi)就是(shi)制定和(he)實施(shi)(shi)更加嚴格的排放(fang)標準。

同(tong)時(shi)濕(shi)式電除(chu)塵器作為燃(ran)煤電廠(chang)污染(ran)物控制的精處理技術(shu)設備，其處理對象為含大量游(you)離水的飽和(he)濕(shi)煙(yan)氣，主要(yao)去除(chu)粉塵(含石膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有害氣體(ti)，并可有效(xiao)控制PM2.5的排放，本文介紹(shao)4種濕(shi)式電除(chu)塵器技術(shu)，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵效(xiao)果等方(fang)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(zai)目前的濕除(chu)技術(shu)中(zhong)，主要差(cha)別在(zai)于陽(yang)極(ji)(ji)板材質(zhi)的選取及(ji)清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)。根(gen)據(ju)陽(yang)極(ji)(ji)材質(zhi)的不同，主要分為(wei)(wei)(wei)不銹鋼(gang)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)、導電玻璃鋼(gang)電極(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)、柔性電極(ji)(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi);根(gen)據(ju)清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)的形成(cheng)原理)不同，分為(wei)(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)和水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清灰(hui)(hui)(hui)技術(shu)，前者為(wei)(wei)(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙氣中(zhong)的水(shui)(shui)(shui)(shui)汽在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)凝(ning)結實現在(zai)線(xian)清灰(hui)(hui)(hui)，后(hou)者為(wei)(wei)(wei)通過(guo)噴淋(lin)水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)陽(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)清灰(hui)(hui)(hui)。

3、濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法(fa)規提出的(de)(de)對(dui)煙塵(chen)排放控制的(de)(de)要求，日本三菱公(gong)司研發并建成濕式電除(chu)塵(chen)器(qi)，用(yong)于燃煤電廠的(de)(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專(zhuan)門針對PM2.5提出(chu)控(kong)制要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)廠安裝濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器。目前(qian)我國通(tong)過引進技術并(bing)優(you)化設計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)屬(shu)電(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)大多采用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效控(kong)制氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)粉塵，提高PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)效率(lv)。2)陰(yin)陽極均平(ping)行于氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬(shu)極板采用懸(xuan)掛方(fang)式(shi)(shi)，極板通(tong)過懸(xuan)掛梁固定于殼(ke)體(ti)中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極采用框架式(shi)(shi)結構，通(tong)過吊桿吊掛在(zai)殼(ke)體(ti)中(zhong)。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由(you)于陰(yin)陽極不易(yi)變(bian)形，極間距有(you)保證，故(gu)電(dian)場穩定性好，運行電(dian)壓高。3)耐高溫，脫硫系統出(chu)現故(gu)障時，可以(yi)在(zai)較高的(de)煙(yan)氣(qi)溫度下(xia)運行。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器(qi)存(cun)在的(de)問(wen)題如下：

1)陽極(ji)板一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成均勻的水(shui)(shui)膜(mo)對(dui)陽極(ji)板的設計、制造、安裝及維護有嚴格的要(yao)求，更(geng)換時難度(du)較大。2)極(ji)板材質(zhi)多采(cai)用316L，需要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護出(chu)現失(shi)效，造成極(ji)板腐蝕嚴重(zhong)，甚至喪失(shi)除(chu)塵效率。3)清灰(hui)方式(shi)(shi)采(cai)用在線單線連(lian)續噴(pen)(pen)淋工(gong)藝，需要(yao)設置(zhi)專門(men)的水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)(pen)淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循環使用，這種清灰(hui)方式(shi)(shi)對(dui)于水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的消耗(hao)較大，對(dui)噴(pen)(pen)嘴性(xing)能要(yao)求更(geng)高。根據(ju)各企業發布的環境監測(ce)報告顯示，金屬電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵器粉塵去(qu)除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙(zhe)江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機組(zu)、大唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華(hua)國(guo)華(hua)舟(zhou)山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都采(cai)用了(le)金屬極(ji)板濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)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)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)技術特點如(ru)(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)重量輕、比(bi)強度高(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現整體模(mo)塊化，有(you)利(li)于(yu)保證安裝精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)(de)液(ye)滴在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)很(hen)強的(de)(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)有(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)和石膏對沉(chen)淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)粘接，靠(kao)重力自(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)集液(ye)槽。4)為(wei)防止少量煙塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀極(ji)(ji)管上(shang)部(bu)設置一層間(jian)斷噴淋裝置，將濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)分為(wei)多個電(dian)(dian)場(chang)(chang)，當需要進行(xing)間(jian)斷沖(chong)洗(xi)(xi)時(shi)，控制系統自(zi)動(dong)停掉(diao)其中一個電(dian)(dian)場(chang)(chang)或將電(dian)(dian)場(chang)(chang)降壓運(yun)行(xing)，沖(chong)洗(xi)(xi)結束后(hou)開啟(qi)該電(dian)(dian)場(chang)(chang)。由于(yu)耗水量較小，集液(ye)槽中的(de)(de)收(shou)(shou)集液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循環使用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)：1)煙氣流(liu)速在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細(xi)微(wei)(wei)顆(ke)粒及氣溶膠(jiao)脫除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣流(liu)速后(hou)，影響除(chu)(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)長期使用(yong)(yong)，煙氣溫度較高(gao)時(shi)對陽極(ji)(ji)板壽(shou)命有(you)影響，嚴(yan)重時(shi)可能(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)(zai)10～15年左右，與產品(pin)的(de)(de)質量及制作產品(pin)所(suo)用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原材料(liao)性(xing)能(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)(ru)果出(chu)現部(bu)分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要整個模(mo)塊更換，將大大增加維(wei)護費用(yong)(yong)和難(nan)度。根據各企業(ye)發布的(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)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%;霧滴含量：低(di)于(yu)25mg/m3。目(mu)前(qian)，黃臺(tai)(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)、上(shang)海石洞口(kou)300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺(tai)(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)玻璃鋼(gang)(gang)(gang)濕(shi)(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)器(qi)20世紀(ji)90年(nian)代(dai)末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大學共同研究制(zhi)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(you)山東大學和(he)國(guo)電環(huan)保院共同研發(fa)，開始了柔(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕式除(chu)塵器的研究工(gong)作，并于2012年(nian)在(zai)益(yi)陽300MW燃煤機組中(zhong)完成工業化應(ying)用(yong)。官網：goyd.cn通過相關(guan)資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕(jue)緣疏水纖維織物通過潤濕使其(qi)導電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自流向下與煙氣(qi)分離，柔性(xing)織物材料作為收(shou)塵極布置成方(fang)形孔道(dao)(立式布置)，煙氣(qi)沿孔道(dao)流過。(1)柔性(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器的技術特點如下：1)柔性(xing)陽(yang)有(you)重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)特(te)點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)利(li)于(yu)表(biao)面(mian)形成均勻水(shui)(shui)膜(mo)，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)酸液(ye)帶出灰(hui)，實(shi)現(xian)自(zi)清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)部件可(ke)組裝拆卸，有(you)利(li)于(yu)后期的(de)(de)(de)維護(hu)和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器存(cun)在的(de)(de)(de)問題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙氣(qi)溫度較高時，對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維織物(wu)的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)率(lv)(lv)較大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度和浸(jin)水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)伸(shen)縮(suo)都會(hui)影(ying)響(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙氣(qi)流速(su)較高，產生氣(qi)流帶出，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結果表(biao)明：粉塵(chen)(chen)去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)限(xian)公司300MW機組，國(guo)電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體(ti)化有(you)限(xian)公司一(yi)期600MW機組采(cai)用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器是北京華能(neng)達(da)公司自主研發的(de)(de)具有自主知識產(chan)權(quan)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與(yu)(yu)上(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結構不同(tong)，該結構布置是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)垂直于(yu)氣流(liu)(liu)方向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場(chang)力與(yu)(yu)引風力的(de)(de)方向(xiang)在(zai)同(tong)一水(shui)平線上(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒在(zai)引風力與(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)力的(de)(de)共同(tong)作用下，在(zai)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)上(shang)(shang)完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置主要由殼(ke)體(ti)、分布板(ban)(ban)、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)(zhuang)置、噴(pen)淋系(xi)統、熱風系(xi)統和供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等(deng)(deng)組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如(ru)下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全(quan)(quan)部采用2205雙(shuang)相不銹鋼材質(zhi)，具有強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐蝕(shi)(shi)(尤其(qi)對氯(lv)離子和硫(liu)化(hua)物(wu)的(de)(de)應力腐蝕(shi)(shi))等(deng)(deng)特(te)性，使用壽命能(neng)夠達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達(da)到(dao)98%以(yi)上(shang)(shang)，其(qi)幾乎全(quan)(quan)通(tong)透的(de)(de)結構大(da)大(da)降低(di)了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)運(yun)行阻力，并(bing)且(qie)和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)相比(bi)，相同(tong)體(ti)積下新(xin)型(xing)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)具有的(de)集塵面(mian)積，相當于(yu)普通陽極板的(de)20倍。3)陽極系(xi)統采(cai)用旋(xuan)轉電(dian)(dian)極設計，在旋(xuan)轉電(dian)(dian)極下(xia)(xia)部設立獨(du)立的(de)清洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在旋(xuan)轉電(dian)(dian)極內部向外沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后的(de)污水通過排水泵和排污管道送入(ru)(ru)脫硫(liu)塔補水。在工程運行中，利用壓差監(jian)測，實現在線(xian)噴淋，無水循環系(xi)統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)存在的(de)問題如下(xia)(xia)：1)由(you)于(yu)接觸煙氣的(de)部件全部采(cai)用2205雙相不銹鋼，前期成本投入(ru)(ru)較高。