新疆濕式電除塵器

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(yin)言進入(ru)新世紀，隨著我國經濟的高速發展(zhan)，火電(dian)(dian)裝機容量仍在不斷增長(chang)。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力行(xing)業節能環保信(xin)息(xi)》推算，2015年，我國新增火電(dian)(dian)裝機容量約0.51億(yi)kW。根據電(dian)(dian)力規劃設計(ji)總院預測(ce)，到2020年，火電裝機(ji)容(rong)量(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增(zeng)裝機(ji)容(rong)量(liang)約(yue)為3億kW。火電廠的(de)快速發(fa)展導(dao)致了大(da)氣(qi)環(huan)境(jing)的(de)污染并引發(fa)了公共環(huan)境(jing)及健(jian)康(kang)危機(ji)，

雖然(ran)采取(qu)一系列政策，大力(li)推動煤炭清潔利用(yong)與(yu)發展清潔能源，但由于我(wo)國燃(ran)煤(mei)發電(dian)的基數較(jiao)大(da)，火電(dian)廠仍(reng)將是(shi)大(da)氣污染物的主要排放(fang)源之(zhi)一(yi)，而降低(di)排放(fang)強度的主要措施就(jiu)是(shi)制定和實施更(geng)加嚴格(ge)的排放(fang)標準。

同時濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器作(zuo)為燃煤電(dian)廠污染物控制(zhi)的精(jing)處理技(ji)術設備，其處理對象為含(han)大(da)量游離水的飽(bao)和(he)濕(shi)煙氣(qi)，主(zhu)要去除(chu)粉塵(chen)(含(han)石膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體，并可有效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介(jie)紹4種濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器技(ji)術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵(chen)效果等方面進行(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)目(mu)前(qian)的濕(shi)除(chu)技(ji)術中，主要差別在(zai)于陽極板材(cai)質的選取及(ji)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術。根(gen)據陽極材(cai)質的不同，主要分為(wei)不銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、導電(dian)(dian)玻璃鋼電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器、柔(rou)性電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器;根(gen)據清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術(即水膜(mo)的形成(cheng)原理(li))不同，分為(wei)水膜(mo)自清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術和水膜(mo)沖(chong)洗(xi)清(qing)(qing)灰(hui)技(ji)術，前(qian)者(zhe)為(wei)間(jian)斷噴(pen)淋，靠煙氣(qi)中的水汽在(zai)陽極表面自凝(ning)結(jie)實現在(zai)線清(qing)(qing)灰(hui)，后者(zhe)為(wei)通(tong)過(guo)噴(pen)淋水在(zai)陽極表面形成(cheng)水膜(mo)清(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)性(xing)能對比(bi)3.1、金屬電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)20世紀90年(nian)代，為應對地(di)方環保法規(gui)提出的對煙塵排放控制的要求，日本三菱公司研發并建成濕式電(dian)除(chu)塵器(qi)(qi)(qi)，用于燃煤電(dian)廠(chang)的煙塵治理。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)控制要求，在(zai)燃煤電(dian)(dian)(dian)廠安(an)裝濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器。目(mu)前(qian)我國(guo)通(tong)(tong)過引進技(ji)術(shu)并優(you)化設計，已掌握其(qi)核心(xin)技(ji)術(shu)。(1)金(jin)屬電(dian)(dian)(dian)極(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵器的(de)(de)技(ji)術(shu)特(te)點如下：1)大(da)多采(cai)用臥式(shi)(shi)布置，氣(qi)流(liu)沿水平方(fang)向(xiang)(xiang)進出(chu)，煙(yan)氣(qi)流(liu)速較低(流(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效(xiao)控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵，提高PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫除效(xiao)率。2)陰陽(yang)極(ji)均平行(xing)于氣(qi)流(liu)方(fang)向(xiang)(xiang)布置，金(jin)屬極(ji)板采(cai)用懸掛方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)板通(tong)(tong)過懸掛梁固定于殼體中，電(dian)(dian)(dian)暈電(dian)(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框(kuang)架式(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛在(zai)殼體中。這種安(an)裝方(fang)式(shi)(shi)由(you)于陰陽(yang)極(ji)不易變形(xing)，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)(dian)場(chang)穩(wen)定性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系(xi)統出(chu)現故障時(shi)，可(ke)以在(zai)較高的(de)(de)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極濕式電除塵(chen)器存在(zai)的(de)問題(ti)如下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)(de)水(shui)(shui)膜(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及維護(hu)有嚴格的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)，更(geng)換(huan)時難度(du)較(jiao)大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)材質(zhi)多(duo)采(cai)用316L，需(xu)(xu)要(yao)通過水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)以(yi)防腐(fu)蝕，一旦水(shui)(shui)膜(mo)保護(hu)出現失效(xiao)，造(zao)成(cheng)極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪失除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率。3)清灰方式采(cai)用在(zai)線單線連(lian)續噴(pen)淋(lin)工藝，需(xu)(xu)要(yao)設(she)置專門的(de)(de)水(shui)(shui)處理系統，噴(pen)淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶液中和后循(xun)環使(shi)用，這種清灰方式對于(yu)(yu)水(shui)(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)(de)消耗(hao)較(jiao)大(da)，對噴(pen)嘴性能(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)更(geng)高。根(gen)據各企業發布(bu)的(de)(de)環境監測報(bao)告顯示，金屬電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)粉塵(chen)(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧(wu)滴(di)含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三(san)期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電(dian)廠670MW機組、神(shen)華國(guo)華舟山(shan)電(dian)廠350MW機組等都(dou)采(cai)用了金屬極(ji)(ji)板(ban)濕(shi)式電(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)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)：1)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)(you)重(zhong)量輕、比(bi)強度(du)高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)(xing)。2)收(shou)塵(chen)極組件采(cai)(cai)用(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現(xian)整(zheng)體(ti)模塊化，有(you)(you)(you)利于(yu)(yu)保證安(an)裝精度(du)。3)除塵(chen)器(qi)(qi)運(yun)行(xing)時，收(shou)集下(xia)來的(de)(de)液滴(di)在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極表面(mian)形成(cheng)液膜，由于(yu)(yu)玻(bo)璃鋼(gang)具有(you)(you)(you)很強的(de)(de)疏水性(xing)(xing)，能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)(you)效阻隔粉塵(chen)和石(shi)膏(gao)對沉(chen)淀(dian)(dian)極壁的(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)力(li)自(zi)流(liu)至下(xia)部集液槽(cao)。4)為防止(zhi)少量煙(yan)(yan)(yan)塵(chen)的(de)(de)沉(chen)積，在(zai)(zai)沉(chen)淀(dian)(dian)極管上(shang)(shang)部設置一(yi)層間斷噴淋裝置，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)分(fen)(fen)為多個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場，當(dang)需要進行(xing)間斷沖洗時，控制系統自(zi)動停掉其中(zhong)一(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運(yun)行(xing)，沖洗結束(shu)后開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)(yu)耗水量較小，集液槽(cao)中(zhong)的(de)(de)收(shou)集液可返回脫(tuo)硫塔內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)存在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下(xia)：1)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速在(zai)(zai)2.5m/s左(zuo)右(you)時，PM2.5細微顆(ke)粒及氣(qi)(qi)溶(rong)膠脫(tuo)除率(lv)(lv)高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)速后，影響除塵(chen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。2)一(yi)般(ban)FRP不能(neng)(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下(xia)長期使用(yong)，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較高(gao)(gao)時對陽極板壽命(ming)有(you)(you)(you)影響，嚴重(zhong)時可能(neng)(neng)(neng)燒灼。FRP的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左(zuo)右(you)，與產品(pin)的(de)(de)質量及制作產品(pin)所(suo)用(yong)的(de)(de)樹脂等(deng)原(yuan)材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)有(you)(you)(you)關(guan)。3)如果出現(xian)部分(fen)(fen)導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)損壞，需要整(zheng)個(ge)(ge)模塊更換，將(jiang)(jiang)大大增加(jia)維護(hu)費用(yong)和難(nan)度(du)。根(gen)據各企業發(fa)布的(de)(de)環境監(jian)測報告(gao)顯示，導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)去除率(lv)(lv)(粉塵(chen)+石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組、上(shang)(shang)海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊河兩臺300MW機組等(deng)都采(cai)(cai)用(yong)了導(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃鋼(gang)濕(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除塵(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔(rou)性(xing)電(dian)極濕(shi)式電(dian)除塵器(qi)20世紀90年代末，俄亥(hai)俄州立大(da)學(xue)提出了柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除塵技術的概(gai)念(nian)，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司(si)和俄亥俄州立(li)大學共同研究(jiu)制作(zuo)出(chu)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(da)學和國(guo)電環保院共同研(yan)發，開始了柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維(wei)織物用于濕式除塵器(qi)的研(yan)究工作(zuo)，并于2012年在益陽300MW燃煤機組(zu)中完成(cheng)工業化應用。官網：goyd.cn通過(guo)(guo)相關(guan)資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)(xing)優良的柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維織物通過(guo)(guo)潤濕(shi)使其導電(dian)(dian)，可以形成水(shui)膜，并(bing)靠(kao)重力自(zi)流向(xiang)下與煙(yan)氣(qi)分離，柔性(xing)(xing)織物材料作為收(shou)塵(chen)極(ji)布置(zhi)成方形孔(kong)道(dao)(立式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔(kong)道(dao)流過(guo)(guo)。(1)柔性(xing)(xing)濕(shi)式電(dian)(dian)除塵(chen)器的技術特(te)點如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)有(you)(you)重(zhong)量輕、防腐性能(neng)好(hao)的(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性絕緣疏水纖維本身的(de)(de)結構特(te)性，有(you)(you)利于表面(mian)形(xing)成(cheng)均(jun)勻水膜(mo)，利用(yong)從(cong)煙氣(qi)(qi)中收集的(de)(de)酸(suan)液帶(dai)出灰，實(shi)現自清(qing)灰，沖(chong)洗水量小。3)陽(yang)極部件可(ke)組(zu)裝拆卸，有(you)(you)利于后期(qi)的(de)(de)維護和(he)(he)更換(huan)。(2)柔(rou)性濕式電(dian)(dian)除塵器存在的(de)(de)問(wen)題如(ru)下：1)柔(rou)性陽(yang)極不耐高(gao)溫，煙氣(qi)(qi)溫度(du)(du)較(jiao)高(gao)時，對陽(yang)極壽命有(you)(you)影(ying)響(xiang)，嚴重(zhong)時可(ke)能(neng)燒蝕，使用(yong)壽命6年(nian)左(zuo)右。2)柔(rou)性纖維織物的(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)大，陽(yang)極布的(de)(de)張緊程度(du)(du)和(he)(he)浸水后發生的(de)(de)伸縮(suo)都會(hui)影(ying)響(xiang)實(shi)際(ji)的(de)(de)極間距，進而影(ying)響(xiang)到(dao)電(dian)(dian)場的(de)(de)穩(wen)定性、電(dian)(dian)壓的(de)(de)正常運行。3)煙氣(qi)(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)(qi)流帶(dai)出，PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除率(lv)低。性能(neng)結果表明：粉(fen)塵去(qu)除率(lv)(含(han)石(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去(qu)除率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量：低于20mg/m3。目(mu)前，國電(dian)(dian)益(yi)陽(yang)發電(dian)(dian)有(you)(you)限公(gong)(gong)司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)滎陽(yang)煤電(dian)(dian)一(yi)體化有(you)(you)限公(gong)(gong)司一(yi)期(qi)600MW機組(zu)采用(yong)了(le)柔(rou)性電(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)除塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)(jing)流濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)(jing)流濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京(jing)華(hua)能(neng)達(da)公(gong)司(si)自主(zhu)研(yan)發的(de)(de)(de)(de)具有(you)(you)(you)自主(zhu)知識產(chan)權的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)技術(shu)。與上述濕(shi)式靜電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構不同(tong)，該(gai)結構布置是將(jiang)收(shou)塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)垂直于氣流方(fang)向，使電(dian)場力(li)與引風(feng)力(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向在同(tong)一水平線上，粉塵(chen)顆粒在引風(feng)力(li)與電(dian)場力(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用下(xia)，在新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)上完成(cheng)捕(bu)集。裝(zhuang)置主(zhu)要由殼體、分布板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)裝(zhuang)置、陰極(ji)裝(zhuang)置、噴淋系(xi)統、熱風(feng)系(xi)統和供電(dian)電(dian)源(yuan)等組成(cheng)。(1)徑(jing)(jing)流濕(shi)式電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特點如下(xia)：1)與煙氣接(jie)觸部位全部采用2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)材質，具有(you)(you)(you)強(qiang)度高、耐高溫、耐腐蝕(尤其對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等特性，使用壽命(ming)能(neng)夠達(da)到30年(nian)。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率達(da)到98%以(yi)上，其幾乎全通透的(de)(de)(de)(de)結構大大降低了徑(jing)(jing)流式濕(shi)式除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)運(yun)行阻力(li)，并(bing)且和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)相(xiang)比，相(xiang)同(tong)體積(ji)下(xia)新型陽(yang)(yang)極(ji)板(ban)具有(you)(you)(you)的(de)集塵面積，相當(dang)于普通陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設計(ji)，在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下(xia)部設立獨立的(de)清洗(xi)(xi)(xi)室，由高(gao)壓噴嘴在(zai)(zai)(zai)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內部向(xiang)外沖洗(xi)(xi)(xi)網(wang)板，清洗(xi)(xi)(xi)網(wang)板后(hou)的(de)污(wu)水通過(guo)排水泵和排污(wu)管道送入脫(tuo)硫塔(ta)補(bu)水。在(zai)(zai)(zai)工程運行中，利用(yong)壓差監(jian)測，實(shi)現(xian)在(zai)(zai)(zai)線(xian)噴淋(lin)，無水循環系統(tong)，故(gu)耗水、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除(chu)塵器存在(zai)(zai)(zai)的(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)部件全部采用(yong)2205雙相不銹鋼，前期成本投入較高(gao)。