咸陽濕式電除塵器

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，隨著我國(guo)經濟(ji)的高速發展，火電裝機(ji)容量(liang)仍在不斷增長(chang)。按中電聯《電力行業節(jie)能環保(bao)信息》推算，2015年，我國(guo)新增火電裝機(ji)容量(liang)約0.51億kW。根據(ju)電力規劃設計總院(yuan)預測，到2020年，火電(dian)裝機(ji)(ji)容量將達到(dao)12.2億(yi)(yi)kW，新(xin)增裝機(ji)(ji)容量約為3億(yi)(yi)kW。火電(dian)廠的快速(su)發展導致了大氣環境的污染并引發了公(gong)共環境及健康危(wei)機(ji)(ji)，

雖然采(cai)取一系(xi)列政策，大力推動煤炭清潔利用與發展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我國(guo)燃(ran)煤發電的(de)基數較大，火(huo)電廠仍將(jiang)是(shi)大氣污染物的(de)主(zhu)要(yao)排(pai)(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低(di)排(pai)(pai)放(fang)強度的(de)主(zhu)要(yao)措施(shi)就是(shi)制定和實(shi)施(shi)更加嚴(yan)格的(de)排(pai)(pai)放(fang)標準。

同時(shi)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器作為(wei)燃煤電(dian)(dian)廠污染物控制的(de)精處理技術設備，其處理對象(xiang)為(wei)含大量游離水的(de)飽(bao)和濕(shi)煙氣(qi)，主要去除粉(fen)塵(chen)(含石(shi)膏)、SO3、霧(wu)滴和有害氣(qi)體，并可有效(xiao)控制PM2.5的(de)排放，本文(wen)介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除塵(chen)器技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除塵(chen)效(xiao)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)(zai)目前(qian)的濕(shi)除(chu)技(ji)(ji)術中，主要(yao)差別在(zai)(zai)于陽(yang)極(ji)板材質的選取及(ji)清灰(hui)技(ji)(ji)術。根(gen)據陽(yang)極(ji)材質的不(bu)同，主要(yao)分為不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器、導(dao)電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器、柔性電極(ji)濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器;根(gen)據清灰(hui)技(ji)(ji)術(即水(shui)膜的形成原理)不(bu)同，分為水(shui)膜自清灰(hui)技(ji)(ji)術和水(shui)膜沖洗清灰(hui)技(ji)(ji)術，前(qian)者(zhe)為間斷噴淋(lin)，靠煙氣中的水(shui)汽在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面(mian)自凝結實現在(zai)(zai)線清灰(hui)，后(hou)者(zhe)為通過(guo)噴淋(lin)水(shui)在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面(mian)形成水(shui)膜清灰(hui)。

3、濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)性能對比3.1、金屬電極濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)，為應對地方環保(bao)法規提出的(de)(de)對煙塵(chen)排(pai)放控(kong)制的(de)(de)要(yao)求，日(ri)本三(san)菱公司研發并建(jian)成(cheng)濕(shi)式(shi)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)，用于燃(ran)煤電廠的(de)(de)煙塵(chen)治(zhi)理。

2006年，專門(men)針對(dui)PM2.5提出(chu)(chu)控(kong)制(zhi)要求(qiu)，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我國通(tong)過(guo)引進技術(shu)并優化(hua)設(she)計，已掌握其核心(xin)技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技術(shu)特點如下：1)大多(duo)采用(yong)臥式(shi)布(bu)置，氣流(liu)沿水平方(fang)向進出(chu)(chu)，煙(yan)氣流(liu)速(su)較低(流(liu)速(su)在(zai)2.5m/s左右)，能有效控(kong)制(zhi)氣流(liu)帶出(chu)(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣溶膠(jiao)脫(tuo)除效率(lv)。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣流(liu)方(fang)向布(bu)置，金屬(shu)極(ji)(ji)板采用(yong)懸掛(gua)方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)板通(tong)過(guo)懸掛(gua)梁固定(ding)于(yu)殼(ke)體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)采用(yong)框架式(shi)結(jie)構，通(tong)過(guo)吊桿吊掛(gua)在(zai)殼(ke)體中。這種(zhong)安裝方(fang)式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)不易(yi)變形，極(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)(gu)電(dian)(dian)(dian)場穩定(ding)性好，運行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐(nai)高溫(wen)，脫(tuo)硫(liu)系統出(chu)(chu)現故(gu)(gu)障時(shi)，可以在(zai)較高的(de)煙(yan)氣溫(wen)度下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存(cun)在的問(wen)題如(ru)下：

1)陽極板一般高度在8～10m左右，要形成(cheng)均勻的水(shui)膜對陽極板的設計、制造、安裝及維護有嚴(yan)(yan)格的要求，更(geng)換(huan)時難度較大。2)極板材質(zhi)多采(cai)用316L，需要通過水(shui)膜保護以防腐蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)膜保護出現失效，造成(cheng)極板腐蝕(shi)嚴(yan)(yan)重，甚至喪失除塵(chen)效率。3)清(qing)灰方(fang)式采(cai)用在線單線連(lian)續噴淋工藝，需要設置專門的水(shui)處理系統，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后(hou)循環使(shi)用，這種清(qing)灰方(fang)式對于水(shui)耗、電(dian)耗、堿的消耗較大，對噴嘴性能要求更(geng)高。根據各企業發(fa)布的環境監測(ce)報告顯示，金屬(shu)電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器粉塵(chen)去除率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前(qian)，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組、大唐黃島電(dian)廠670MW機(ji)組、神華國華舟山電(dian)廠350MW機(ji)組等都采(cai)用了金屬(shu)極板濕式電(dian)除塵(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)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的(de)技術特點如下：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)(you)重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)腐蝕(shi)等(deng)(deng)特性(xing)。2)收(shou)(shou)塵極(ji)組(zu)(zu)件采(cai)用(yong)工(gong)廠成型(xing)，實現整體模(mo)塊化，有(you)(you)(you)利(li)于保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)運(yun)行時(shi)，收(shou)(shou)集(ji)下來的(de)液(ye)滴在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)表面形成液(ye)膜，由于玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)(you)很(hen)強(qiang)的(de)疏水性(xing)，能有(you)(you)(you)效阻隔(ge)粉塵和石(shi)膏對沉(chen)(chen)淀極(ji)壁的(de)粘接(jie)，靠(kao)重(zhong)力自流(liu)至下部集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)煙塵的(de)沉(chen)(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)(chen)淀極(ji)管上部設置(zhi)一(yi)層間(jian)斷(duan)噴淋裝置(zhi)，將濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)(dian)(dian)場，當需要進行間(jian)斷(duan)沖洗時(shi)，控制系統自動停(ting)掉其中(zhong)(zhong)一(yi)個(ge)電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場降(jiang)壓(ya)運(yun)行，沖洗結束后開啟(qi)該(gai)電(dian)(dian)(dian)場。由于耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)液(ye)槽中(zhong)(zhong)的(de)收(shou)(shou)集(ji)液(ye)可返回脫硫(liu)塔(ta)內循環使(shi)用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)問題(ti)如下：1)煙氣流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)(zuo)右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣流(liu)速后，影響除(chu)(chu)塵性(xing)能。2)一(yi)般FRP不能在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下長期使(shi)用(yong)，煙氣溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)對陽極(ji)板壽(shou)命有(you)(you)(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命在(zai)(zai)10～15年左(zuo)(zuo)右(you)，與產品的(de)質(zhi)量(liang)及制作產品所用(yong)的(de)樹(shu)脂等(deng)(deng)原(yuan)材料性(xing)能有(you)(you)(you)關(guan)。3)如果(guo)出現部分導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞，需要整個(ge)模(mo)塊更換，將大大增加維護費用(yong)和難度(du)。根據各企業發布的(de)環境監(jian)測報告顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)粉塵去除(chu)(chu)率(粉塵+石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于25mg/m3。目前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)組(zu)(zu)、上海石(shi)洞口(kou)300MW機(ji)組(zu)(zu)、蒙西300MW機(ji)組(zu)(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機(ji)組(zu)(zu)等(deng)(deng)都(dou)采(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)。

3.3、柔性(xing)電極濕式(shi)電除塵器20世紀(ji)90年代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出了柔性電極濕(shi)式電除塵技(ji)術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄(e)亥俄(e)州立大(da)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(shan)東大學(xue)和(he)國電(dian)環保院共同研發(fa)，開始了柔性絕緣疏水纖維織物(wu)用于濕式除塵器的(de)研究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤(mei)機(ji)組(zu)中完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示(shi)，耐腐(fu)蝕性(xing)優良(liang)的柔(rou)性(xing)絕緣(yuan)疏(shu)水纖維織(zhi)物通(tong)過潤濕(shi)使(shi)其(qi)導電(dian)，可(ke)以(yi)形(xing)成水膜(mo)，并靠重(zhong)力自(zi)流向(xiang)下與煙氣分離，柔(rou)性(xing)織(zhi)物材(cai)料作為收塵極布置(zhi)成方(fang)形(xing)孔道(立式(shi)布置(zhi))，煙氣沿孔道流過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵器的技(ji)術特點(dian)如下：1)柔(rou)性(xing)陽有(you)(you)重量輕、防(fang)腐性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)好的(de)(de)特點。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)絕(jue)緣疏水纖維(wei)本身的(de)(de)結構特性(xing)(xing)(xing)，有(you)(you)利(li)(li)于表面(mian)形成均勻水膜，利(li)(li)用(yong)從煙(yan)氣中收集的(de)(de)酸液(ye)帶出灰(hui)，實現(xian)自清(qing)灰(hui)，沖(chong)洗水量小。3)陽(yang)(yang)(yang)極部件可組(zu)裝拆(chai)卸(xie)，有(you)(you)利(li)(li)于后(hou)期的(de)(de)維(wei)護(hu)和更換(huan)。(2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器存在的(de)(de)問(wen)題(ti)如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)(yang)極不耐高(gao)(gao)溫(wen)，煙(yan)氣溫(wen)度較(jiao)高(gao)(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)(yang)極壽命有(you)(you)影(ying)響，嚴重時(shi)可能(neng)(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)纖維(wei)織物(wu)的(de)(de)伸縮率較(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)(yang)極布(bu)的(de)(de)張緊程度和浸水后(hou)發(fa)生的(de)(de)伸縮都會影(ying)響實際的(de)(de)極間距，進(jin)而(er)影(ying)響到電(dian)(dian)場的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)氣流速較(jiao)高(gao)(gao)，產(chan)生氣流帶出，PM2.5細(xi)微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠(jiao)脫除率低(di)。性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)結果表明：粉塵(chen)去除率(含石(shi)膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目(mu)前，國(guo)電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)有(you)(you)限公司(si)300MW機(ji)組(zu)，國(guo)電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)(yang)煤電(dian)(dian)一體(ti)化有(you)(you)限公司(si)一期600MW機(ji)組(zu)采用(yong)了(le)柔(rou)性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕式靜(jing)電(dian)(dian)除塵(chen)技術。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)是(shi)北(bei)京華能(neng)達(da)公司自主研發的(de)(de)具(ju)有(you)自主知識產權的(de)(de)除(chu)塵技術。與(yu)(yu)上述濕(shi)(shi)式(shi)靜電(dian)除(chu)塵器(qi)結(jie)構不(bu)同(tong)，該結(jie)構布置(zhi)是(shi)將收塵陽(yang)(yang)極板垂直于氣流(liu)方向(xiang)，使電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)與(yu)(yu)引風力(li)(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一水平(ping)線上，粉塵顆(ke)粒(li)在引風力(li)(li)(li)與(yu)(yu)電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作(zuo)用下，在新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板上完成捕集(ji)。裝(zhuang)置(zhi)主要由殼體、分布板、陽(yang)(yang)極裝(zhuang)置(zhi)、陰極裝(zhuang)置(zhi)、噴淋系統(tong)、熱風系統(tong)和供(gong)電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)技術特點如下：1)與(yu)(yu)煙氣接觸部(bu)位全(quan)部(bu)采用2205雙相不(bu)銹鋼材質，具(ju)有(you)強度高、耐高溫、耐腐蝕(shi)(尤其對氯離子和硫化(hua)物的(de)(de)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi))等特性(xing)，使用壽命能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)30年。2)新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板的(de)(de)通孔率達(da)到(dao)98%以上，其幾(ji)乎全(quan)通透的(de)(de)結(jie)構大(da)大(da)降(jiang)低(di)了徑(jing)流(liu)式(shi)濕(shi)(shi)式(shi)除(chu)塵器(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)，并且和普通的(de)(de)陽(yang)(yang)極板相比，相同(tong)體積下新(xin)型(xing)陽(yang)(yang)極板具(ju)有(you)的(de)集塵(chen)面積，相當于(yu)普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系統采用(yong)(yong)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)設計(ji)，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)下(xia)部設立獨立的(de)清洗室(shi)，由高(gao)壓(ya)噴嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)極(ji)內部向外沖洗網板，清洗網板后的(de)污水(shui)通過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道送入脫硫塔補水(shui)。在(zai)工程(cheng)運行中(zhong)，利用(yong)(yong)壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴淋，無水(shui)循環(huan)系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題(ti)如下(xia)：1)由于(yu)接觸煙氣(qi)的(de)部件全部采用(yong)(yong)2205雙相不銹鋼，前期成(cheng)本投(tou)入較高(gao)。