宜賓濕式電除塵器

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(xin)世紀，隨著(zhu)我國經濟(ji)的(de)高速發展，火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)仍在不斷增(zeng)長。按中電(dian)聯《電(dian)力行業節能(neng)環保信息(xi)》推(tui)算，2015年，我國新(xin)增(zeng)火電(dian)裝(zhuang)機(ji)容(rong)量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力規劃設計(ji)總院(yuan)預測(ce)，到2020年，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機(ji)容量將(jiang)達到(dao)12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量約(yue)為3億kW。火(huo)電(dian)廠的快速發展導致了大氣環(huan)境的污染(ran)并引發了公共(gong)環(huan)境及健康危(wei)機(ji)，

雖然采取(qu)一(yi)系列政策(ce)，大力推動煤炭清潔利用與(yu)發展清潔能源，但由(you)于我國燃煤發電的基數(shu)較大，火電廠仍將(jiang)是大氣污染物的主要(yao)排放(fang)源之一，而降低排放(fang)強度(du)的主要(yao)措施就(jiu)是制(zhi)定和實(shi)施更加嚴(yan)格的排放(fang)標準。

同(tong)時濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器作為燃煤電廠污染物(wu)控制的(de)(de)精處理(li)(li)技(ji)術(shu)設備，其處理(li)(li)對象為含(han)大量游離水(shui)的(de)(de)飽(bao)和濕(shi)煙氣(qi)(qi)，主要去除(chu)粉(fen)塵(chen)(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴(di)和有害氣(qi)(qi)體，并可有效(xiao)控制PM2.5的(de)(de)排放，本文介紹4種濕(shi)式電除(chu)塵(chen)器技(ji)術(shu)，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)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。在目前(qian)的(de)濕(shi)(shi)除技術(shu)中，主要差別(bie)在于陽(yang)極(ji)板(ban)材(cai)質的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰技術(shu)。根(gen)據陽(yang)極(ji)材(cai)質的(de)不同(tong)，主要分為(wei)(wei)不銹鋼濕(shi)(shi)式電除塵器(qi)、導電玻璃鋼電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵器(qi)、柔性(xing)電極(ji)濕(shi)(shi)式電除塵器(qi);根(gen)據清(qing)(qing)(qing)灰技術(shu)(即水(shui)(shui)膜(mo)的(de)形成原(yuan)理)不同(tong)，分為(wei)(wei)水(shui)(shui)膜(mo)自清(qing)(qing)(qing)灰技術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)沖(chong)洗清(qing)(qing)(qing)灰技術(shu)，前(qian)者為(wei)(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表(biao)面自凝結實現在線清(qing)(qing)(qing)灰，后(hou)者為(wei)(wei)通過噴淋水(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表(biao)面形成水(shui)(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器性能對比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器20世紀(ji)90年代，為應對地方環保法規(gui)提出的(de)對煙(yan)塵(chen)排(pai)放(fang)控(kong)制的(de)要求，日本三菱公司研發并建(jian)成濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器，用于燃煤電(dian)(dian)廠的(de)煙(yan)塵(chen)治理(li)。

2006年，專門針對PM2.5提出(chu)(chu)(chu)控(kong)制(zhi)(zhi)要求(qiu)，在(zai)燃煤(mei)電(dian)廠(chang)安裝濕式(shi)電(dian)除塵器。目前我國通過引進技術(shu)并優化設計，已(yi)掌握其(qi)核心(xin)技術(shu)。(1)金屬電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器的技術(shu)特點如(ru)下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)布置(zhi)，氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)沿水平(ping)方(fang)向進出(chu)(chu)(chu)，煙氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)速(su)(su)較(jiao)低(di)(流(liu)(liu)速(su)(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有效控(kong)制(zhi)(zhi)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)帶(dai)出(chu)(chu)(chu)粉塵，提高(gao)PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣(qi)(qi)(qi)溶膠(jiao)脫(tuo)除效率。2)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)均平(ping)行(xing)于(yu)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)(liu)方(fang)向布置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板采(cai)用(yong)懸掛方(fang)式(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通過懸掛梁固定(ding)于(yu)殼體(ti)中，電(dian)暈電(dian)極(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)框架式(shi)結構(gou)，通過吊桿吊掛在(zai)殼體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)由于(yu)陰(yin)陽極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保證，故電(dian)場穩定(ding)性好(hao)，運(yun)行(xing)電(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫(wen)，脫(tuo)硫系統出(chu)(chu)(chu)現故障時，可以在(zai)較(jiao)高(gao)的煙氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬電極(ji)濕式(shi)電除塵器存在的(de)問題如(ru)下：

1)陽極板(ban)一(yi)般高度在8～10m左(zuo)右，要(yao)(yao)形成均勻的水(shui)膜對(dui)陽極板(ban)的設計(ji)、制造(zao)、安(an)裝(zhuang)及維護有嚴格的要(yao)(yao)求，更換時難(nan)度較(jiao)大(da)。2)極板(ban)材質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)(yao)通過(guo)水(shui)膜保護以防腐(fu)蝕，一(yi)旦水(shui)膜保護出現失效(xiao)，造(zao)成極板(ban)腐(fu)蝕嚴重，甚至喪(sang)失除(chu)塵效(xiao)率。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)采用(yong)在線(xian)單(dan)線(xian)連(lian)續噴淋(lin)工藝，需(xu)要(yao)(yao)設置專門的水(shui)處理系(xi)統，噴淋(lin)水(shui)經(jing)NaOH水(shui)溶液中和(he)后循環使用(yong)，這種(zhong)清(qing)灰(hui)方式(shi)對(dui)于水(shui)耗、電(dian)(dian)耗、堿的消耗較(jiao)大(da)，對(dui)噴嘴性能要(yao)(yao)求更高。根據各企業發布的環境(jing)監(jian)測報告顯示，金屬電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器粉塵去除(chu)率(粉塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量：低于20mg/m3。目前，浙(zhe)江嘉(jia)興三期(qi)2×1000MW機組(zu)(zu)、大(da)唐黃島電(dian)(dian)廠(chang)670MW機組(zu)(zu)、神華國華舟(zhou)山電(dian)(dian)廠(chang)350MW機組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了(le)金屬極板(ban)濕式(shi)電(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)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)的技術特(te)點如(ru)下(xia)(xia)：1)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼具有重量(liang)(liang)輕(qing)、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕(shi)等特(te)性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組(zu)件(jian)采(cai)用(yong)(yong)工廠(chang)成(cheng)型，實現整(zheng)體模(mo)塊化，有利于(yu)(yu)保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)運行時(shi)(shi)，收集下(xia)(xia)來(lai)的液(ye)(ye)滴(di)在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)表面形成(cheng)液(ye)(ye)膜，由(you)于(yu)(yu)玻(bo)璃(li)(li)鋼具有很強的疏水(shui)性(xing)，能(neng)有效阻(zu)隔粉塵(chen)(chen)和石膏對(dui)沉淀(dian)極(ji)壁的粘接(jie)，靠重力自(zi)流(liu)至下(xia)(xia)部集液(ye)(ye)槽(cao)。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)塵(chen)(chen)的沉積(ji)，在(zai)(zai)沉淀(dian)極(ji)管上(shang)部設置(zhi)一層間斷(duan)(duan)噴淋裝置(zhi)，將(jiang)(jiang)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場，當需要(yao)進行間斷(duan)(duan)沖(chong)(chong)洗時(shi)(shi)，控制(zhi)系統自(zi)動(dong)停掉(diao)其中(zhong)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場降壓運行，沖(chong)(chong)洗結束后(hou)(hou)開啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場。由(you)于(yu)(yu)耗水(shui)量(liang)(liang)較小，集液(ye)(ye)槽(cao)中(zhong)的收集液(ye)(ye)可返回脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)。(2)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)的問題如(ru)下(xia)(xia)：1)煙(yan)氣流(liu)速(su)(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時(shi)(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒及(ji)氣溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)，提高(gao)煙(yan)氣流(liu)速(su)(su)后(hou)(hou)，影(ying)(ying)響除(chu)(chu)塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)長期使用(yong)(yong)，煙(yan)氣溫(wen)度(du)較高(gao)時(shi)(shi)對(dui)陽(yang)極(ji)板(ban)壽命(ming)有影(ying)(ying)響，嚴重時(shi)(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的使用(yong)(yong)壽命(ming)在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品(pin)的質量(liang)(liang)及(ji)制(zhi)作產(chan)品(pin)所用(yong)(yong)的樹脂等原材料性(xing)能(neng)有關。3)如(ru)果出(chu)現部分導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼損壞，需要(yao)整(zheng)個模(mo)塊更換，將(jiang)(jiang)大(da)大(da)增加維護費用(yong)(yong)和難度(du)。根據各企業發布(bu)的環境監測報(bao)告(gao)顯示，導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)去(qu)除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴(di)含(han)量(liang)(liang)：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機(ji)(ji)組(zu)、上(shang)海石洞口300MW機(ji)(ji)組(zu)、蒙西300MW機(ji)(ji)組(zu)、白(bai)楊(yang)河兩臺(tai)300MW機(ji)(ji)組(zu)等都采(cai)用(yong)(yong)了(le)導電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代(dai)末，俄亥俄州立(li)大學(xue)提出了柔性電(dian)極濕式電(dian)除塵技術的概念，2003年(nian)Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大(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(zao)由(you)山東大學和國電環保院共同研(yan)發，開始了柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物用于濕式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤(mei)機組(zu)中完(wan)成工(gong)業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過相關資料顯示(shi)，耐腐蝕性(xing)優良的柔(rou)性(xing)絕緣疏水纖維織物通(tong)過潤濕(shi)使(shi)其(qi)導電(dian)，可以形(xing)成水膜，并靠重(zhong)力(li)自流(liu)向下(xia)與(yu)煙(yan)氣(qi)(qi)分離，柔(rou)性(xing)織物材料作為收塵(chen)極布置成方形(xing)孔道(dao)(立式布置)，煙(yan)氣(qi)(qi)沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性(xing)濕(shi)式電(dian)除塵(chen)器的技(ji)術特點(dian)如下(xia)：1)柔(rou)性(xing)陽有重(zhong)量輕、防腐性(xing)(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)特點。2)柔性(xing)(xing)(xing)絕緣(yuan)疏水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特性(xing)(xing)(xing)，有利(li)于(yu)(yu)表(biao)(biao)面形成均勻水(shui)膜(mo)，利(li)用從煙氣中收集的(de)(de)(de)酸液帶出灰，實現自清灰，沖(chong)洗(xi)水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部件可組裝(zhuang)拆卸(xie)，有利(li)于(yu)(yu)后期的(de)(de)(de)維護(hu)和更換。(2)柔性(xing)(xing)(xing)濕(shi)式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵器(qi)存在的(de)(de)(de)問題如(ru)下(xia)：1)柔性(xing)(xing)(xing)陽(yang)(yang)極不(bu)耐高(gao)溫(wen)，煙氣溫(wen)度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)時(shi)，對陽(yang)(yang)極壽(shou)命有影響(xiang)(xiang)，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用壽(shou)命6年(nian)左右。2)柔性(xing)(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸縮(suo)率(lv)較(jiao)(jiao)大(da)，陽(yang)(yang)極布的(de)(de)(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)伸縮(suo)都會影響(xiang)(xiang)實際的(de)(de)(de)極間(jian)距，進而影響(xiang)(xiang)到電(dian)(dian)場的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)、電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙氣流速較(jiao)(jiao)高(gao)，產生(sheng)(sheng)氣流帶出，PM2.5細微(wei)顆粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)(xing)能結(jie)果表(biao)(biao)明：粉塵去(qu)除(chu)率(lv)(含(han)石膏)：≥70%;SO3去(qu)除(chu)率(lv)：≥70%;霧滴含(han)量：低(di)于(yu)(yu)20mg/m3。目前(qian)，國電(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發電(dian)(dian)有限(xian)公(gong)司300MW機(ji)組，國電(dian)(dian)滎陽(yang)(yang)煤(mei)電(dian)(dian)一體化有限(xian)公(gong)司一期600MW機(ji)組采用了柔性(xing)(xing)(xing)電(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)靜電(dian)(dian)除(chu)塵技術(shu)。

3.4、徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)是北京華能達(da)公司自(zi)主(zhu)研(yan)發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主(zhu)知識產權的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與(yu)上(shang)述濕(shi)(shi)式靜電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布置是將收塵(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)方向，使(shi)電場力(li)(li)與(yu)引風(feng)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方向在同(tong)一水平(ping)線上(shang)，粉(fen)塵(chen)顆粒(li)在引風(feng)力(li)(li)與(yu)電場力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作(zuo)用(yong)下，在新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)完成捕集。裝置主(zhu)要(yao)由殼體(ti)、分布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置、陰極(ji)(ji)裝置、噴淋系(xi)統、熱(re)風(feng)系(xi)統和(he)供電電源(yuan)等組成。(1)徑(jing)流(liu)濕(shi)(shi)式電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特(te)點如下：1)與(yu)煙氣(qi)接觸部位全部采用(yong)2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材質，具(ju)有強度高、耐高溫、耐腐蝕(尤(you)其對氯離子和(he)硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特(te)性，使(shi)用(yong)壽命能夠達(da)到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)通(tong)孔率達(da)到98%以上(shang)，其幾乎(hu)全通(tong)透的(de)(de)(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)式濕(shi)(shi)式除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)運行(xing)阻力(li)(li)，并(bing)且和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體(ti)積下新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)集塵面積，相(xiang)當于(yu)普(pu)通(tong)陽極(ji)板(ban)的(de)20倍。3)陽極(ji)系統采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)設計，在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)下部(bu)設立獨立的(de)清洗室，由高(gao)壓(ya)噴(pen)嘴在(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后(hou)的(de)污(wu)水通(tong)過排水泵(beng)和(he)排污(wu)管道送入脫硫塔補水。在(zai)工程運(yun)行(xing)中，利(li)用壓(ya)差監測，實現在(zai)線噴(pen)淋，無水循環系統，故耗(hao)水、耗(hao)電(dian)(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在(zai)的(de)問題如下：1)由于(yu)接觸(chu)煙(yan)氣的(de)部(bu)件全部(bu)采(cai)用2205雙相(xiang)不銹鋼，前(qian)期成本投入較高(gao)。