廈門濕式電除塵器

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(wo)國經濟(ji)的高速發(fa)展，火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)量仍在不(bu)斷增長。按中(zhong)電聯(lian)《電力行(xing)業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新增火電裝(zhuang)機(ji)容(rong)量約0.51億kW。根據電力規劃設(she)計總院預測，到2020年，火電(dian)裝機容量將達到12.2億(yi)kW，新增裝機容量約為3億(yi)kW。火電(dian)廠的快速(su)發(fa)展導(dao)致(zhi)了(le)大氣(qi)環境的污染并引發(fa)了(le)公(gong)共環境及(ji)健康(kang)危(wei)機，

雖(sui)然(ran)采取(qu)一系列政策，大力(li)推動煤炭清潔利用與發展清潔能源，但由于我國燃煤發電的(de)基數較大(da)，火電廠(chang)仍將(jiang)是(shi)大(da)氣污染物的(de)主要排放(fang)(fang)源之一，而降(jiang)低排放(fang)(fang)強度的(de)主要措施就是(shi)制定和實施更加嚴格的(de)排放(fang)(fang)標準(zhun)。

同時濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)作(zuo)為燃(ran)煤電(dian)(dian)廠污(wu)染物控制(zhi)的(de)精處理技術設備，其處理對象為含大量游(you)離水的(de)飽和濕煙氣(qi)，主要去除粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控制(zhi)PM2.5的(de)排放，本文介紹(shao)4種濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)技術，并從性能、可靠性及除塵效(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(qian)(qian)的(de)(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)中(zhong)，主(zhu)要(yao)差別在于陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板材(cai)質的(de)(de)選取及(ji)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)。根(gen)據陽極(ji)(ji)(ji)(ji)材(cai)質的(de)(de)不同，主(zhu)要(yao)分(fen)為不銹(xiu)鋼濕(shi)式電(dian)除塵器、導電(dian)玻璃鋼電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器、柔性電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除塵器;根(gen)據清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(即水(shui)(shui)(shui)膜(mo)的(de)(de)形成原理)不同，分(fen)為水(shui)(shui)(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)沖洗清(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)，前(qian)(qian)者為間斷(duan)噴(pen)淋，靠煙氣中(zhong)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)汽(qi)在陽極(ji)(ji)(ji)(ji)表面(mian)自(zi)凝(ning)結實(shi)現在線清(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者為通(tong)過(guo)噴(pen)淋水(shui)(shui)(shui)在陽極(ji)(ji)(ji)(ji)表面(mian)形成水(shui)(shui)(shui)膜(mo)清(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)性能(neng)對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)20世紀(ji)90年代(dai)，為應對(dui)地方(fang)環(huan)保法規(gui)提出的(de)(de)對(dui)煙塵排放控制的(de)(de)要求，日本(ben)三菱(ling)公(gong)司研發并(bing)建成濕(shi)式電(dian)(dian)除塵器(qi)，用于(yu)燃煤電(dian)(dian)廠的(de)(de)煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝(zhuang)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)。目前我國(guo)通過(guo)引進技(ji)術并優化設計，已掌握其核心技(ji)術。(1)金屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)的(de)技(ji)術特點如下：1)大多(duo)采(cai)用(yong)臥式布(bu)置(zhi)，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向進出(chu)，煙氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在2.5m/s左右)，能有(you)(you)效控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提(ti)高(gao)(gao)PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)均平行于(yu)(yu)氣(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸(xuan)掛方(fang)式，極(ji)(ji)板通過(guo)懸(xuan)掛梁固定于(yu)(yu)殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采(cai)用(yong)框(kuang)架(jia)式結構，通過(guo)吊桿吊掛在殼體中。這(zhe)種安(an)裝(zhuang)方(fang)式由于(yu)(yu)陰陽極(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)間距(ju)有(you)(you)保證，故電(dian)(dian)(dian)場穩定性(xing)好(hao)，運行電(dian)(dian)(dian)壓(ya)高(gao)(gao)。3)耐高(gao)(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統(tong)出(chu)現故障時(shi)，可以在較高(gao)(gao)的(de)煙氣(qi)溫(wen)度(du)下運行。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器(qi)存在的問題如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般(ban)高度在8～10m左右，要形成(cheng)(cheng)均(jun)勻(yun)的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設計、制造(zao)、安(an)裝及維護有(you)嚴格的(de)(de)要求，更換時難度較大。2)極(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要通過水(shui)(shui)膜(mo)保護以(yi)防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護出(chu)現失(shi)效，造(zao)成(cheng)(cheng)極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰(hui)方(fang)式采(cai)用(yong)(yong)在線單線連續噴淋工藝，需要設置(zhi)專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理(li)系統，噴淋水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液(ye)中和后循環(huan)使用(yong)(yong)，這種清(qing)灰(hui)方(fang)式對于水(shui)(shui)耗(hao)、電耗(hao)、堿的(de)(de)消(xiao)耗(hao)較大，對噴嘴性能要求更高。根據(ju)各企業發布(bu)的(de)(de)環(huan)境監測報告(gao)顯示(shi)，金屬(shu)電極(ji)(ji)濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去(qu)除(chu)率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，浙江嘉(jia)興(xing)三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐(tang)黃島電廠(chang)670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華(hua)國華(hua)舟山(shan)電廠(chang)350MW機(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電除(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(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)重量(liang)輕(qing)、比強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特性。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)組(zu)(zu)件采用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模塊化，有(you)(you)(you)利于保證安裝(zhuang)(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器運(yun)行(xing)時，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)液滴(di)在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液膜(mo)，由(you)于玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)(you)(you)很強的(de)疏水性，能(neng)(neng)有(you)(you)(you)效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀(dian)極(ji)壁的(de)粘接，靠重力自(zi)(zi)流(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)液槽。4)為防(fang)止(zhi)少(shao)量(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)極(ji)管上部(bu)設置一層間斷噴淋裝(zhuang)(zhuang)置，將(jiang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器分為多個電(dian)場(chang)，當(dang)需要(yao)進(jin)行(xing)間斷沖洗(xi)時，控制系統(tong)自(zi)(zi)動停掉其中一個電(dian)場(chang)或將(jiang)電(dian)場(chang)降(jiang)壓運(yun)行(xing)，沖洗(xi)結束(shu)后(hou)開啟該電(dian)場(chang)。由(you)于耗水量(liang)較小，集(ji)液槽中的(de)收(shou)集(ji)液可返(fan)回脫硫塔內循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器存在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)在(zai)(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速(su)后(hou)，影(ying)響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性能(neng)(neng)。2)一般FRP不能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)高溫下(xia)長期(qi)使(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較高時對(dui)陽(yang)極(ji)板壽(shou)命(ming)有(you)(you)(you)影(ying)響，嚴重時可能(neng)(neng)燒(shao)灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)在(zai)(zai)(zai)10～15年(nian)左右，與產品(pin)的(de)質量(liang)及(ji)制作產品(pin)所用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性能(neng)(neng)有(you)(you)(you)關。3)如(ru)果(guo)出(chu)現部(bu)分導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞，需要(yao)整個模塊更換，將(jiang)大(da)(da)大(da)(da)增加維護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發(fa)布的(de)環境(jing)監測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃(huang)臺(tai)8號、9號2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石洞口300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西(xi)300MW機(ji)組(zu)(zu)、白(bai)楊河(he)兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)(yong)了(le)導(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器。

3.3、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)式電除塵器(qi)20世紀90年代末(mo)，俄(e)亥(hai)俄(e)州(zhou)立大學提(ti)出了(le)柔性電(dian)極濕(shi)式電(dian)除(chu)塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立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(dong)大學和(he)國電環保院共同研(yan)發(fa)，開始了柔性絕緣疏水纖(xian)維織物用于濕式除塵器的研(yan)究(jiu)工作(zuo)，并(bing)于2012年在益陽300MW燃(ran)煤(mei)機(ji)組中完成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)相關資(zi)料顯示，耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)優良的(de)(de)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)織物通過(guo)潤濕使其導電，可以(yi)形成水(shui)膜，并靠重力(li)自(zi)流(liu)(liu)向下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織物材料作為(wei)收塵極布置成方(fang)形孔道(dao)(立式布置)，煙氣沿孔道(dao)流(liu)(liu)過(guo)。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除(chu)塵器的(de)(de)技術特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)陽有重(zhong)量輕、防腐(fu)性(xing)能(neng)好的(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維(wei)本身(shen)的(de)(de)結(jie)構(gou)特性(xing)，有利(li)(li)于(yu)表面(mian)形成均(jun)勻水(shui)膜，利(li)(li)用從煙氣(qi)(qi)中(zhong)收集的(de)(de)酸液帶出灰，實現自清(qing)灰，沖(chong)洗水(shui)量小(xiao)。3)陽(yang)(yang)極(ji)部件(jian)可(ke)組(zu)裝拆卸，有利(li)(li)于(yu)后期的(de)(de)維(wei)護和(he)更換。(2)柔(rou)性(xing)濕(shi)(shi)式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)陽(yang)(yang)極(ji)不耐高溫，煙氣(qi)(qi)溫度較高時，對陽(yang)(yang)極(ji)壽(shou)命(ming)(ming)有影(ying)響，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒蝕，使用壽(shou)命(ming)(ming)6年(nian)左右(you)。2)柔(rou)性(xing)纖維(wei)織物的(de)(de)伸縮(suo)率較大(da)，陽(yang)(yang)極(ji)布的(de)(de)張緊(jin)程度和(he)浸水(shui)后發生的(de)(de)伸縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)(de)極(ji)間距，進而影(ying)響到電(dian)場的(de)(de)穩定性(xing)、電(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙氣(qi)(qi)流速較高，產生氣(qi)(qi)流帶出，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶膠脫除率低。性(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表明：粉塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)有限(xian)公司300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)滎陽(yang)(yang)煤電(dian)一(yi)體化有限(xian)公司一(yi)期600MW機(ji)組(zu)采(cai)用了(le)柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)濕(shi)(shi)式靜(jing)電(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器是北京(jing)華能達(da)公司自(zi)主(zhu)研發(fa)的(de)(de)(de)具有(you)(you)自(zi)主(zhu)知識產(chan)權(quan)的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)。與上(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)(shi)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器結(jie)(jie)構(gou)不同，該(gai)結(jie)(jie)構(gou)布(bu)置(zhi)是將(jiang)收塵(chen)陽極(ji)板垂直于氣流方向(xiang)，使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力與引風力的(de)(de)(de)方向(xiang)在(zai)同一水平線上(shang)，粉塵(chen)顆粒在(zai)引風力與電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)力的(de)(de)(de)共同作(zuo)用下(xia)，在(zai)新(xin)(xin)型陽極(ji)板上(shang)完成(cheng)捕集。裝置(zhi)主(zhu)要由殼(ke)體(ti)(ti)、分(fen)布(bu)板、陽極(ji)裝置(zhi)、陰極(ji)裝置(zhi)、噴淋系(xi)統、熱(re)風系(xi)統和供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑(jing)流濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點如下(xia)：1)與煙(yan)氣接觸部位全部采用2205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼材質，具有(you)(you)強度高、耐高溫、耐腐(fu)蝕(shi)(尤其(qi)對氯離子和硫化物的(de)(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi))等特性，使(shi)用壽(shou)命能夠(gou)達(da)到30年(nian)。2)新(xin)(xin)型陽極(ji)板的(de)(de)(de)通孔率(lv)達(da)到98%以(yi)上(shang)，其(qi)幾乎全通透的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)大(da)大(da)降(jiang)低了徑(jing)流式(shi)(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)(de)運行(xing)阻力，并且(qie)和普通的(de)(de)(de)陽極(ji)板相(xiang)(xiang)比，相(xiang)(xiang)同體(ti)(ti)積下(xia)新(xin)(xin)型陽極(ji)板具有(you)(you)的(de)集塵面積(ji)，相(xiang)當(dang)于普(pu)通陽極(ji)(ji)(ji)(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)(ji)(ji)(ji)系統(tong)采(cai)用(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)設(she)計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)下部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)清(qing)洗(xi)室，由高壓噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)內部(bu)向(xiang)外(wai)沖洗(xi)網板(ban)，清(qing)洗(xi)網板(ban)后的(de)污(wu)水(shui)(shui)通過排(pai)水(shui)(shui)泵和排(pai)污(wu)管道送入(ru)脫硫塔補水(shui)(shui)。在(zai)工程(cheng)運行中，利用(yong)壓差(cha)監(jian)測(ce)，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)(shui)循(xun)環系統(tong)，故耗(hao)水(shui)(shui)、耗(hao)電(dian)量小。(2)徑流(liu)濕(shi)式電(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問題如下：1)由于接觸煙氣(qi)的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用(yong)2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼，前期成本投入(ru)較高。