烏海濕式電除塵器

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、引言進入新世(shi)紀，隨著我國(guo)經濟(ji)的高速發展(zhan)，火(huo)電(dian)裝機(ji)容量(liang)仍在不斷(duan)增長。按中電(dian)聯《電(dian)力(li)行業節(jie)能(neng)環保信(xin)息》推(tui)算，2015年(nian)，我國(guo)新增火(huo)電(dian)裝機(ji)容量(liang)約(yue)0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃(hua)設計總院(yuan)預測，到2020年(nian)，火電裝(zhuang)(zhuang)機容量將達(da)到12.2億kW，新增裝(zhuang)(zhuang)機容量約為3億kW。火電廠的(de)快速發(fa)展(zhan)導(dao)致了(le)大氣環(huan)境的(de)污(wu)染并(bing)引發(fa)了(le)公共(gong)環(huan)境及(ji)健(jian)康危(wei)機，

雖然采取一系列政策，大力推動(dong)煤炭清潔(jie)利用與發(fa)展清潔能源，但由于(yu)我國燃煤發(fa)電的(de)基數(shu)較大，火電廠仍將是大氣污染物的(de)主要(yao)排(pai)放源之一，而降低排(pai)放強度的(de)主要(yao)措(cuo)施(shi)就是制定(ding)和實施(shi)更加嚴格的(de)排(pai)放標準(zhun)。

同(tong)時濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器作(zuo)為燃煤電廠污染(ran)物(wu)控制(zhi)的精(jing)處理技術設(she)備，其處理對(dui)象為含大量游離水(shui)的飽(bao)和濕(shi)煙氣，主要(yao)去除粉(fen)塵(chen)(chen)(含石膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣體(ti)，并可有效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕(shi)式電除塵(chen)(chen)器技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除塵(chen)(chen)效果等(deng)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(zai)目前(qian)的(de)(de)(de)濕(shi)(shi)(shi)除(chu)技(ji)(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別在(zai)于陽(yang)極板材質的(de)(de)(de)選取及清灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)。根據陽(yang)極材質的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)，主要分為(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)、導(dao)電(dian)玻璃鋼電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)極濕(shi)(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器(qi);根據清灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)(即水(shui)膜的(de)(de)(de)形成原理)不同(tong)(tong)，分為(wei)水(shui)膜自清灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)和水(shui)膜沖洗清灰(hui)技(ji)(ji)術(shu)，前(qian)者為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)汽在(zai)陽(yang)極表面自凝結實現(xian)在(zai)線清灰(hui)，后者為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)在(zai)陽(yang)極表面形成水(shui)膜清灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)性能對比(bi)3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)20世紀90年代，為應對地方(fang)環保法規(gui)提出的對煙塵排(pai)放控制的要求，日本三菱公司研發并建成濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)，用(yong)于(yu)燃煤電廠的煙塵治理。

2006年(nian)，專(zhuan)門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要(yao)求(qiu)，在(zai)燃(ran)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器。目前我國通過(guo)引進(jin)技術并優化設計，已掌握其核心技術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器的技術特點如(ru)下：1)大多(duo)采(cai)用臥(wo)式(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進(jin)出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較(jiao)低(di)(流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you))，能有效控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰(yin)陽極均(jun)平行于(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向布置，金(jin)屬極板采(cai)用懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極板通過(guo)懸掛(gua)梁固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)(dian)極采(cai)用框架式(shi)結構(gou)，通過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼體中。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極不易(yi)變(bian)形，極間距有保證，故(gu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場穩(wen)定性好，運行電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫(liu)系統出(chu)現故(gu)障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)(gao)的煙氣(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在(zai)的問題如下：

1)陽極(ji)板一般高度在(zai)8～10m左(zuo)右(you)，要形成均勻的(de)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)板的(de)設(she)計、制造(zao)(zao)、安裝及維(wei)護(hu)有嚴格的(de)要求(qiu)，更(geng)換(huan)時難度較大(da)。2)極(ji)板材質多采用(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)以防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)(shui)膜(mo)保(bao)護(hu)出現失效，造(zao)(zao)成極(ji)板腐(fu)蝕嚴重(zhong)，甚(shen)至喪失除(chu)塵(chen)效率(lv)(lv)。3)清灰方式(shi)(shi)采用(yong)在(zai)線單(dan)線連續噴淋工藝，需要設(she)置專門的(de)水(shui)(shui)(shui)處理系統，噴淋水(shui)(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)(shui)溶液中和后循(xun)環使用(yong)，這種清灰方式(shi)(shi)對于水(shui)(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消(xiao)耗(hao)較大(da)，對噴嘴(zui)性(xing)能要求(qiu)更(geng)高。根據各企業發布(bu)的(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江嘉興三(san)期(qi)2×1000MW機(ji)組(zu)、大(da)唐黃(huang)島電(dian)廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等都采用(yong)了金屬(shu)極(ji)板濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(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)電(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)(de)技術特點如(ru)下：1)導(dao)電(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)重(zhong)量輕、比(bi)強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕(shi)等特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)(zu)件(jian)采(cai)用(yong)工廠(chang)成(cheng)型(xing)，實現整體模塊(kuai)化(hua)，有(you)(you)利于(yu)(yu)(yu)保(bao)證(zheng)安(an)裝精(jing)度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器運行(xing)時，收(shou)集(ji)下來的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表(biao)面形成(cheng)液(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)(yu)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏(shu)水性，能(neng)有(you)(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)膏對(dui)(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至下部集(ji)液(ye)槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)，在(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上(shang)部設置一(yi)層間斷(duan)(duan)噴淋裝置，將(jiang)(jiang)(jiang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)場，當需要(yao)進行(xing)間斷(duan)(duan)沖洗(xi)(xi)時，控(kong)制系統自動停(ting)掉其(qi)中一(yi)個電(dian)場或將(jiang)(jiang)(jiang)電(dian)場降壓運行(xing)，沖洗(xi)(xi)結束后開啟該(gai)電(dian)場。由(you)于(yu)(yu)(yu)耗水量較(jiao)小(xiao)，集(ji)液(ye)槽(cao)中的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)集(ji)液(ye)可返回脫硫塔(ta)內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題如(ru)下：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)(you)時，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響(xiang)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)。2)一(yi)般FRP不(bu)能(neng)在(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下長期使用(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時對(dui)(dui)陽極(ji)板壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命在(zai)10～15年左右(you)(you)，與產品的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量及(ji)制作(zuo)產品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等原(yuan)材料性能(neng)有(you)(you)關。3)如(ru)果(guo)出現部分導(dao)電(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模塊(kuai)更換(huan)，將(jiang)(jiang)(jiang)大大增加維(wei)護費用(yong)和(he)難度(du)。根據各企業(ye)發布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)環境(jing)監測報告顯示，導(dao)電(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于(yu)(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上(shang)海石(shi)洞(dong)口300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機組(zu)(zu)(zu)、白楊(yang)河兩臺(tai)300MW機組(zu)(zu)(zu)等都采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)玻璃(li)鋼(gang)(gang)(gang)濕式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔(rou)性電極濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)20世紀90年(nian)代末，俄(e)(e)亥(hai)俄(e)(e)州立(li)大學提出了柔性電極濕式電除塵(chen)技(ji)術(shu)的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州(zhou)立(li)大(da)學共(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(you)山東(dong)大學和國電(dian)環保(bao)院共同研發，開(kai)始了柔性絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織物(wu)用于濕式(shi)除塵器(qi)的研究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組(zu)中(zhong)完成工(gong)業(ye)化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資(zi)料(liao)顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣疏水纖(xian)維織(zhi)物(wu)通(tong)過潤濕(shi)使其導電，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重(zhong)力自(zi)流(liu)向下(xia)與煙(yan)(yan)氣分離，柔性(xing)織(zhi)物(wu)材(cai)料(liao)作為收塵極布置成(cheng)方形(xing)孔(kong)道(立式布置)，煙(yan)(yan)氣沿孔(kong)道流(liu)過。(1)柔性(xing)濕(shi)式電除塵器(qi)的技術特點如下(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)重(zhong)量(liang)輕、防腐性能(neng)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)結構特(te)性，有(you)利(li)于(yu)(yu)表面形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)用從煙(yan)(yan)氣中(zhong)收集的(de)(de)(de)(de)(de)酸(suan)液帶出灰，實現(xian)自清灰，沖洗水(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部件可(ke)組裝(zhuang)拆卸，有(you)利(li)于(yu)(yu)后期的(de)(de)(de)(de)(de)維護和更換(huan)。(2)柔(rou)性濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在的(de)(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性陽極(ji)(ji)不耐高(gao)溫，煙(yan)(yan)氣溫度(du)較高(gao)時，對(dui)陽極(ji)(ji)壽命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒(shao)蝕，使用壽命(ming)6年左右(you)。2)柔(rou)性纖維織物的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮率較大，陽極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)(de)(de)張緊(jin)程度(du)和浸水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙(yan)(yan)氣流速(su)較高(gao)，產生氣流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶(rong)膠(jiao)脫(tuo)除(chu)(chu)率低。性能(neng)結果表明：粉塵去(qu)除(chu)(chu)率(含石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)一期600MW機組采(cai)用了柔(rou)性電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器是(shi)北京華能達(da)公司自主研發的(de)(de)(de)(de)具有自主知識(shi)產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵技術。與(yu)(yu)上述濕(shi)(shi)式靜電(dian)除(chu)塵器結構不同(tong)，該結構布置(zhi)(zhi)是(shi)將收塵陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直(zhi)于氣流(liu)(liu)方(fang)向，使電(dian)場(chang)(chang)力與(yu)(yu)引風力的(de)(de)(de)(de)方(fang)向在(zai)同(tong)一(yi)水平線上，粉塵顆粒在(zai)引風力與(yu)(yu)電(dian)場(chang)(chang)力的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用下，在(zai)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成(cheng)捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)主要(yao)由殼體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱(re)風系統和(he)(he)供電(dian)電(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)塵器的(de)(de)(de)(de)技術特(te)(te)點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部(bu)(bu)位全(quan)(quan)部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相不銹鋼材(cai)質，具有強度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)高(gao)(gao)溫、耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(尤(you)其對氯離子和(he)(he)硫(liu)化(hua)物的(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕)等特(te)(te)性，使用壽命能夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上，其幾乎全(quan)(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)(de)結構大(da)大(da)降低(di)了(le)徑流(liu)(liu)式濕(shi)(shi)式除(chu)塵器的(de)(de)(de)(de)運(yun)行阻力，并(bing)且和(he)(he)普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下新型(xing)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有的(de)集(ji)塵面積，相當(dang)于普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)下部設立獨立的(de)清(qing)洗室，由高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極(ji)內部向外沖洗網板，清(qing)洗網板后的(de)污水(shui)通過排水(shui)泵(beng)和排污管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環(huan)系統(tong)，故耗水(shui)、耗電(dian)(dian)量(liang)小。(2)徑(jing)流濕式電(dian)(dian)除塵器存在(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣的(de)部件全部采(cai)用2205雙相不銹鋼，前(qian)期成本投入較高。