仙桃濕式電除塵器

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(sui)著我(wo)國經濟(ji)的高速發展，火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按(an)中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行(xing)業節能環保信息》推算，2015年，我(wo)國新增(zeng)火電(dian)(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計總院預(yu)測，到2020年，火(huo)電裝(zhuang)機容量(liang)將(jiang)達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機容量(liang)約為3億kW。火(huo)電廠(chang)的(de)快(kuai)速(su)發展導致了(le)大氣環境的(de)污染并引發了(le)公共環境及健(jian)康危(wei)機，

雖然采取(qu)一系列(lie)政(zheng)策(ce)，大力(li)推動煤(mei)炭清潔利用與發(fa)展清潔能(neng)源(yuan)，但由(you)于(yu)我國燃煤(mei)發(fa)電(dian)的(de)基數較大(da)，火電(dian)廠仍將是(shi)大(da)氣污染物(wu)的(de)主要(yao)排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之一(yi)，而(er)降(jiang)低排(pai)(pai)放(fang)強(qiang)度的(de)主要(yao)措施(shi)就是(shi)制定和實(shi)施(shi)更加嚴格的(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時濕式電除(chu)塵器(qi)作(zuo)為(wei)燃(ran)煤電廠污染(ran)物控(kong)制的精處理技術設備(bei)，其處理對象為(wei)含大量游離水的飽(bao)和濕煙氣，主(zhu)要(yao)去除(chu)粉(fen)塵(含石(shi)膏(gao))、SO3、霧滴和有(you)害氣體(ti)，并(bing)可(ke)有(you)效(xiao)控(kong)制PM2.5的排放，本(ben)文介紹4種(zhong)濕式電除(chu)塵器(qi)技術，并(bing)從性(xing)能(neng)、可(ke)靠性(xing)及除(chu)塵效(xiao)果等方面進行比較(jiao)。

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(mu)前的(de)濕(shi)(shi)除(chu)技(ji)術(shu)中(zhong)，主要差別(bie)在于陽(yang)(yang)極板材質的(de)選(xuan)取及清灰技(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極材質的(de)不同，主要分為(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)式電除(chu)塵器、導電玻璃鋼電極濕(shi)(shi)式電除(chu)塵器、柔性電極濕(shi)(shi)式電除(chu)塵器;根據(ju)清灰技(ji)術(shu)(即水膜(mo)的(de)形成原理(li))不同，分為(wei)水膜(mo)自清灰技(ji)術(shu)和水膜(mo)沖洗清灰技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋(lin)，靠煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)水汽在陽(yang)(yang)極表面自凝結實(shi)現在線清灰，后(hou)者為(wei)通過噴淋(lin)水在陽(yang)(yang)極表面形成水膜(mo)清灰。

3、濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器性(xing)能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器20世紀90年代，為(wei)應對地方環保法規提出的對煙(yan)塵排放控制的要(yao)求，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器，用于燃煤電(dian)(dian)廠的煙(yan)塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提(ti)出(chu)控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)廠安(an)(an)裝濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器。目(mu)前我國通過引進技(ji)術并優化設計(ji)，已掌握其核心技(ji)術。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)技(ji)術特點如下(xia)：1)大(da)多采(cai)用(yong)臥式(shi)布(bu)置，氣(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方向(xiang)(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速(su)較(jiao)低(流(liu)(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有(you)效(xiao)控制氣(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出(chu)粉塵(chen)，提(ti)高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽極(ji)均平(ping)行于(yu)氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)(xiang)布(bu)置，金(jin)屬極(ji)板采(cai)用(yong)懸掛(gua)方式(shi)，極(ji)板通過懸掛(gua)梁固定(ding)于(yu)殼(ke)體中(zhong)，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)結構，通過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼(ke)體中(zhong)。這(zhe)種安(an)(an)裝方式(shi)由(you)于(yu)陰陽極(ji)不易(yi)變形，極(ji)間距有(you)保證，故電(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐(nai)高(gao)溫，脫硫系統出(chu)現故障時，可以(yi)在(zai)較(jiao)高(gao)的(de)煙(yan)氣(qi)溫度(du)下(xia)運行。

(2)金(jin)屬電極濕(shi)式電除塵器存在的問題如下(xia)：

1)陽極板(ban)(ban)(ban)(ban)一(yi)般(ban)高度(du)在(zai)8～10m左右，要形成均(jun)勻的(de)水膜對(dui)陽極板(ban)(ban)(ban)(ban)的(de)設(she)計、制(zhi)造(zao)、安裝及維護有嚴格的(de)要求，更換時難度(du)較(jiao)大。2)極板(ban)(ban)(ban)(ban)材質多采(cai)用(yong)(yong)316L，需要通(tong)過水膜保護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦(dan)水膜保護出現失效(xiao)(xiao)，造(zao)成極板(ban)(ban)(ban)(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率(lv)。3)清灰(hui)方式采(cai)用(yong)(yong)在(zai)線單線連續(xu)噴淋(lin)工(gong)藝，需要設(she)置(zhi)專門的(de)水處理(li)系(xi)統(tong)，噴淋(lin)水經NaOH水溶液中和后循環使用(yong)(yong)，這種清灰(hui)方式對(dui)于(yu)水耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)消耗較(jiao)大，對(dui)噴嘴(zui)性能要求更高。根據各企業發布的(de)環境(jing)監測報告顯(xian)示，金屬電(dian)(dian)極濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(lv)(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了金屬極板(ban)(ban)(ban)(ban)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)。

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)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術(shu)特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)重量輕、比(bi)強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕等(deng)特(te)性(xing)。2)收(shou)(shou)塵(chen)(chen)極組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)工廠(chang)成型，實現(xian)整體(ti)模(mo)塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)保(bao)證安裝(zhuang)精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)(xing)時(shi)(shi)，收(shou)(shou)集下(xia)來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)淀極表面形成液(ye)膜(mo)，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)很強(qiang)的(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)(neng)(neng)有(you)效阻隔粉塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉(chen)淀極壁的(de)粘接，靠重力自流(liu)(liu)至(zhi)下(xia)部集液(ye)槽。4)為防(fang)止少(shao)量煙(yan)塵(chen)(chen)的(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀極管上部設置(zhi)一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)置(zhi)，將濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)場，當需要進行(xing)(xing)間斷沖洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統(tong)自動停掉其中一(yi)個(ge)電(dian)場或將電(dian)場降壓運行(xing)(xing)，沖洗結束后(hou)開啟該(gai)電(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗水量較(jiao)小，集液(ye)槽中的(de)收(shou)(shou)集液(ye)可返回(hui)脫硫塔內(nei)循環使(shi)(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)問題如(ru)下(xia)：1)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右(you)時(shi)(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)(chu)(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)氣(qi)流(liu)(liu)速后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使(shi)(shi)用(yong)(yong)，煙(yan)氣(qi)溫度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極板壽(shou)命有(you)影響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)(zuo)右(you)，與產(chan)品的(de)質(zhi)量及(ji)(ji)制(zhi)作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)樹脂(zhi)等(deng)原材料性(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)關。3)如(ru)果出現(xian)部分導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損壞(huai)，需要整個(ge)模(mo)塊(kuai)更換，將大大增加(jia)維護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據各(ge)企業發布的(de)環境監測報告顯示，導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前(qian)，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上海石洞(dong)口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)玻(bo)(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器20世紀(ji)90年代末，俄亥俄州立大學提出了柔性電極濕式電除(chu)塵技術(shu)的概(gai)念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立(li)大(da)學(xue)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同研發，開始了(le)柔性絕緣疏水纖維織物用(yong)于濕式(shi)除塵器(qi)的(de)研究工作，并(bing)于2012年在益陽300MW燃煤機組中完成工(gong)業(ye)化(hua)應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物通過潤(run)濕使其導電，可(ke)以形成(cheng)(cheng)水膜，并靠重力自流向下與(yu)煙氣(qi)分離，柔(rou)性(xing)織物材料作(zuo)為收塵極布(bu)置成(cheng)(cheng)方形孔(kong)道(dao)(立式布(bu)置)，煙氣(qi)沿(yan)孔(kong)道(dao)流過。(1)柔(rou)性(xing)濕式電除塵器的技(ji)術特點如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)利于表面形成(cheng)均勻(yun)水(shui)膜，利用(yong)從煙(yan)氣中收集的(de)(de)(de)(de)酸液帶出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽極(ji)(ji)(ji)部件可組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利于后期(qi)的(de)(de)(de)(de)維護和更換。(2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)陽極(ji)(ji)(ji)不耐高溫，煙(yan)氣溫度(du)較(jiao)高時，對陽極(ji)(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影(ying)(ying)響(xiang)，嚴重時可能燒(shao)蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左右。2)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)(lv)較(jiao)大，陽極(ji)(ji)(ji)布(bu)的(de)(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸(jin)水(shui)后發生的(de)(de)(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影(ying)(ying)響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)(ji)間距，進而影(ying)(ying)響(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常運行。3)煙(yan)氣流速較(jiao)高，產生氣流帶出(chu)，PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣溶膠脫除率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)(xing)能結(jie)果表明(ming)：粉塵去(qu)除率(lv)(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)有(you)限公司(si)300MW機(ji)組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽煤電(dian)(dian)一體化有(you)限公司(si)一期(qi)600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是北京華(hua)能達公司自(zi)主研發的具(ju)有(you)自(zi)主知識產權的除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)。與(yu)上(shang)(shang)(shang)述濕(shi)式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構不同，該(gai)結構布(bu)(bu)置(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)板垂(chui)直于氣(qi)流(liu)方向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)引風力(li)(li)(li)的方向在同一水平(ping)線(xian)上(shang)(shang)(shang)，粉塵(chen)(chen)(chen)顆粒(li)在引風力(li)(li)(li)與(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的共同作用(yong)下，在新(xin)型陽(yang)極(ji)板上(shang)(shang)(shang)完成(cheng)捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主要(yao)由殼體(ti)、分布(bu)(bu)板、陽(yang)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱(re)風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源(yuan)等(deng)組成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的技(ji)術(shu)(shu)特點如下：1)與(yu)煙(yan)氣(qi)接觸部位(wei)全部采用(yong)2205雙相不銹鋼材質，具(ju)有(you)強度(du)高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其對氯離(li)子和硫化物的應力(li)(li)(li)腐蝕)等(deng)特性(xing)，使(shi)用(yong)壽命能夠達到30年(nian)。2)新(xin)型陽(yang)極(ji)板的通(tong)(tong)孔率達到98%以上(shang)(shang)(shang)，其幾乎全通(tong)(tong)透的結構大大降(jiang)低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)(shi)濕(shi)式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的運行阻力(li)(li)(li)，并且和普通(tong)(tong)的陽(yang)極(ji)板相比，相同體(ti)積下新(xin)型陽(yang)極(ji)板具(ju)有(you)的(de)集(ji)塵(chen)面積(ji)，相(xiang)(xiang)當于普(pu)通陽極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采(cai)用(yong)(yong)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)設計，在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)下(xia)部設立獨立的(de)清洗室，由高壓(ya)噴嘴在(zai)(zai)旋(xuan)轉(zhuan)電極(ji)內部向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)污(wu)(wu)水通過(guo)排(pai)水泵和排(pai)污(wu)(wu)管道(dao)送入脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程(cheng)運行中，利用(yong)(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)(zai)線噴淋，無水循環(huan)系(xi)統，故(gu)耗(hao)水、耗(hao)電量小。(2)徑流(liu)濕式電除塵(chen)器存在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如下(xia)：1)由于接觸(chu)煙氣的(de)部件全部采(cai)用(yong)(yong)2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼，前期成本投入較(jiao)高。