烏魯木齊濕式電除塵器

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、引言進入新世紀，隨(sui)著我國經濟的高速發展(zhan)，火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容量仍(reng)在不斷增長。按中電聯《電力行業節能(neng)環保信息》推(tui)算，2015年(nian)，我國新增火電裝(zhuang)機(ji)(ji)容量約0.51億kW。根據電力規(gui)劃設計總(zong)院預測，到2020年(nian)，火電(dian)裝機(ji)容量(liang)將達到12.2億(yi)kW，新增裝機(ji)容量(liang)約(yue)為3億(yi)kW。火電(dian)廠的(de)快速(su)發展導致了大氣環境(jing)的(de)污染并引(yin)發了公共(gong)環境(jing)及健康危機(ji)，

雖(sui)然采取一系列政策，大(da)力推動煤炭清潔利用與(yu)發展(zhan)清潔(jie)能源，但由于我國燃(ran)煤發電的(de)基數較大(da)，火電廠仍將是(shi)大(da)氣污染物的(de)主要(yao)排放源之一，而(er)降低排放強(qiang)度(du)的(de)主要(yao)措施就是(shi)制定和實施更加嚴格的(de)排放標準(zhun)。

同時濕式電除塵(chen)器(qi)作(zuo)為(wei)燃煤電廠污(wu)染物控制的精(jing)處理(li)技術設備(bei)，其處理(li)對象(xiang)為(wei)含(han)大(da)量游(you)離水(shui)的飽和濕煙(yan)氣，主(zhu)要去(qu)除粉塵(chen)(含(han)石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體(ti)，并可(ke)有(you)效控制PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕式電除塵(chen)器(qi)技術，并從性能、可(ke)靠性及除塵(chen)效果(guo)等方面進行(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(zai)(zai)目(mu)前的(de)濕(shi)除技(ji)(ji)術中(zhong)，主(zhu)(zhu)要(yao)差(cha)別在(zai)(zai)于陽極板材質的(de)選取及清灰技(ji)(ji)術。根(gen)據陽極材質的(de)不(bu)同，主(zhu)(zhu)要(yao)分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器、導電(dian)(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器、柔性(xing)電(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器;根(gen)據清灰技(ji)(ji)術(即水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成原(yuan)理(li))不(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自清灰技(ji)(ji)術和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清灰技(ji)(ji)術，前者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠煙(yan)氣中(zhong)的(de)水(shui)(shui)汽(qi)在(zai)(zai)陽極表面(mian)自凝(ning)結實現在(zai)(zai)線清灰，后者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)陽極表面(mian)形成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清灰。

3、濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)20世(shi)紀(ji)90年(nian)代，為應(ying)對(dui)地方環(huan)保法規提出的(de)對(dui)煙(yan)塵排放控制(zhi)的(de)要(yao)求，日本三菱公(gong)司研發并建(jian)成(cheng)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙(yan)塵治理。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制(zhi)要求，在燃(ran)煤電(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器。目前我(wo)國通(tong)過引進技(ji)(ji)術并優化設計，已掌握其核心技(ji)(ji)術。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器的技(ji)(ji)術特(te)點如下(xia)：1)大(da)多采(cai)用(yong)(yong)臥式(shi)布置，氣(qi)流沿水(shui)平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流速較低(流速在2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣(qi)流帶出(chu)粉塵(chen)，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于氣(qi)流方(fang)向布置，金屬極(ji)(ji)板(ban)采(cai)用(yong)(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板(ban)通(tong)過懸掛梁固定(ding)于殼體中(zhong)，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)(yong)框(kuang)架式(shi)結(jie)構，通(tong)過吊桿吊掛在殼體中(zhong)。這種安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)由(you)于陰陽極(ji)(ji)不易變(bian)形，極(ji)(ji)間(jian)距有保證，故電(dian)場(chang)穩定(ding)性好，運(yun)行電(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫(tuo)(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)出(chu)現故障(zhang)時，可以在較高(gao)的煙氣(qi)溫度下(xia)運(yun)行。

(2)金屬(shu)電極濕式電除塵器存(cun)在的問(wen)題如下：

1)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)一般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形(xing)成均勻的水(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)(ban)的設(she)計(ji)、制造(zao)、安裝(zhuang)及(ji)維護有嚴格的要(yao)求，更換時難(nan)度(du)較(jiao)大。2)極(ji)板(ban)(ban)材(cai)質多采用(yong)(yong)316L，需要(yao)通過水(shui)膜保護以(yi)防(fang)腐蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)膜保護出現失效(xiao)，造(zao)成極(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚(shen)至喪(sang)失除(chu)塵效(xiao)率。3)清灰方式(shi)采用(yong)(yong)在線(xian)單(dan)線(xian)連續(xu)噴(pen)淋工(gong)藝(yi)，需要(yao)設(she)置專門(men)的水(shui)處(chu)理系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶(rong)液中和后循環使用(yong)(yong)，這(zhe)種清灰方式(shi)對(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)(dian)耗、堿(jian)的消耗較(jiao)大，對(dui)噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求更高。根據各(ge)企(qi)業發布的環境監測(ce)報告顯示，金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量：低于20mg/m3。目(mu)前，浙江嘉興(xing)三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山(shan)電(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)組等都(dou)采用(yong)(yong)了金(jin)屬(shu)極(ji)板(ban)(ban)濕式(shi)電(dian)(dian)(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)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的技術特點(dian)如下：1)導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)重(zhong)量輕、比強度高(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收塵(chen)(chen)(chen)(chen)極組件采用工廠成(cheng)型，實現(xian)整體模(mo)塊化，有(you)利于(yu)保(bao)證安裝精度。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)(shi)，收集(ji)下來的液滴在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極表面形(xing)成(cheng)液膜，由(you)于(yu)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)很強的疏水(shui)性(xing)(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏(gao)對沉(chen)淀(dian)(dian)極壁的粘接，靠重(zhong)力自流(liu)至(zhi)下部(bu)集(ji)液槽(cao)。4)為防止少量煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極管(guan)上部(bu)設(she)置一層間斷噴(pen)淋裝置，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)場(chang)，當需要進(jin)行間斷沖洗(xi)時(shi)(shi)，控制(zhi)系(xi)統自動停掉(diao)其中一個電(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)場(chang)降壓運(yun)行，沖洗(xi)結束后(hou)(hou)開啟該電(dian)場(chang)。由(you)于(yu)耗(hao)水(shui)量較小，集(ji)液槽(cao)中的收集(ji)液可返回脫(tuo)硫塔(ta)內循環使(shi)用。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)的問題如下：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)速(su)后(hou)(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下長(chang)期使(shi)用，煙(yan)氣(qi)溫度較高(gao)時(shi)(shi)對陽極板壽命有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的使(shi)用壽命在(zai)10～15年左右，與(yu)產(chan)品的質(zhi)量及制(zhi)作產(chan)品所用的樹脂等(deng)原材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)有(you)關(guan)。3)如果出現(xian)部(bu)分導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞，需要整個模(mo)塊更換，將(jiang)大大增加維(wei)護費用和難度。根據(ju)各企業發布的環境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組、上海石洞口300MW機(ji)組、蒙西300MW機(ji)組、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組等(deng)都(dou)采用了導(dao)電(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵器20世(shi)紀(ji)90年代末(mo)，俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大學提出(chu)了柔性電極濕(shi)式(shi)電除塵技術的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大學共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，我國早由山東大學和國電環保院共(gong)同(tong)研(yan)發，開始了柔性絕緣疏水纖維(wei)織物用(yong)于(yu)濕(shi)式除塵器的研(yan)究工作，并于(yu)2012年(nian)在益陽300MW燃煤(mei)機組中(zhong)完成工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相(xiang)關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔性(xing)絕緣(yuan)疏水纖維織物通過(guo)潤濕使其導電，可以形(xing)成(cheng)水膜，并靠重力(li)自流(liu)向(xiang)下(xia)(xia)與煙(yan)(yan)氣(qi)分(fen)離，柔性(xing)織物材料作為收塵(chen)極布置(zhi)成(cheng)方(fang)形(xing)孔道(立(li)式布置(zhi))，煙(yan)(yan)氣(qi)沿孔道流(liu)過(guo)。(1)柔性(xing)濕式電除(chu)塵(chen)器的技術特點(dian)如(ru)下(xia)(xia)：1)柔性(xing)陽有(you)(you)(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)絕緣疏(shu)水(shui)(shui)纖維(wei)(wei)本身(shen)的(de)(de)(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)(you)利于(yu)表面形成均勻水(shui)(shui)膜，利用從煙氣(qi)中(zhong)收集的(de)(de)(de)(de)酸液(ye)帶(dai)出(chu)灰(hui)，實現(xian)自(zi)清灰(hui)，沖洗水(shui)(shui)量(liang)小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)部(bu)件可組裝拆卸，有(you)(you)(you)利于(yu)后(hou)(hou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)護和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高(gao)溫，煙氣(qi)溫度較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽命有(you)(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)纖維(wei)(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)(yang)極(ji)布(bu)的(de)(de)(de)(de)張緊程(cheng)度和浸水(shui)(shui)后(hou)(hou)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)伸縮都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)間(jian)距，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常(chang)運行(xing)。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能結果表明：粉(fen)塵去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去(qu)(qu)除(chu)(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低于(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)有(you)(you)(you)限公司300MW機組，國電(dian)(dian)(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)(dian)一體化有(you)(you)(you)限公司一期(qi)600MW機組采用了柔(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華能達(da)(da)公司自主研發的(de)具有(you)自主知識(shi)產(chan)權的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術。與(yu)(yu)上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)結(jie)構(gou)不同，該結(jie)構(gou)布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽極(ji)板(ban)垂(chui)直于氣流方向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)與(yu)(yu)引風(feng)(feng)力(li)的(de)方向(xiang)在同一水平線上(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在引風(feng)(feng)力(li)與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力(li)的(de)共同作用下(xia)，在新(xin)型陽極(ji)板(ban)上(shang)完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分布板(ban)、陽極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱(re)風(feng)(feng)系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如下(xia)：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部位全部采(cai)用2205雙相不銹鋼材(cai)質(zhi)，具有(you)強度高(gao)、耐(nai)高(gao)溫、耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(尤(you)其對氯離子和硫化物(wu)的(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi))等(deng)特(te)性，使用壽(shou)命能夠達(da)(da)到30年。2)新(xin)型陽極(ji)板(ban)的(de)通孔率達(da)(da)到98%以上(shang)，其幾乎全通透的(de)結(jie)構(gou)大大降低了徑(jing)(jing)流式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)運行阻(zu)力(li)，并且和普通的(de)陽極(ji)板(ban)相比，相同體積下(xia)新(xin)型陽極(ji)板(ban)具有(you)的(de)集塵面積，相當于普(pu)通(tong)陽極板的(de)20倍。3)陽極系(xi)統采用旋(xuan)轉電(dian)極設計(ji)，在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極下(xia)部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清洗室(shi)，由(you)高(gao)壓噴嘴在(zai)旋(xuan)轉電(dian)極內部(bu)向外沖洗網板，清洗網板后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通(tong)過排水(shui)(shui)泵和排污(wu)管(guan)道送(song)入脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程運行中，利用壓差監測，實現在(zai)線(xian)噴淋(lin)，無水(shui)(shui)循(xun)環系(xi)統，故耗(hao)(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)(hao)電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)存在(zai)的(de)問(wen)題如下(xia)：1)由(you)于接觸煙(yan)氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用2205雙相不銹鋼，前期成本投(tou)入較高(gao)。