宜春濕式電除塵器

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(yan)進入新世紀，隨(sui)著(zhu)我國(guo)經濟的高速發(fa)展，火(huo)電(dian)(dian)裝機容量仍在(zai)不斷增(zeng)(zeng)長。按中電(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)力(li)行業(ye)節能環保信息(xi)》推算，2015年(nian)，我國(guo)新增(zeng)(zeng)火(huo)電(dian)(dian)裝機容量約0.51億kW。根(gen)據電(dian)(dian)力(li)規劃設計(ji)總院(yuan)預(yu)測，到(dao)2020年(nian)，火電裝(zhuang)機(ji)容量將達到12.2億kW，新增裝(zhuang)機(ji)容量約為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致了(le)大氣環(huan)(huan)境的污染并引發(fa)了(le)公(gong)共環(huan)(huan)境及健康危機(ji)，

雖然采(cai)取一系列政策，大力推動煤炭(tan)清潔利(li)用與發展清潔(jie)能源(yuan)，但由(you)于我國燃(ran)煤發電的基數較大(da)，火(huo)電廠(chang)仍將是大(da)氣(qi)污(wu)染物的主要(yao)排(pai)放(fang)源(yuan)之一(yi)，而降低排(pai)放(fang)強度(du)的主要(yao)措施就是制定和實施更加(jia)嚴格(ge)的排(pai)放(fang)標(biao)準。

同時濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器作為燃(ran)煤電(dian)(dian)廠污染(ran)物控制的精處理技術(shu)設備，其處理對象為含大量游(you)離水的飽和(he)濕煙氣(qi)，主要去除(chu)粉(fen)塵(chen)(含石膏(gao))、SO3、霧滴和(he)有害氣(qi)體，并可有效控制PM2.5的排放，本(ben)文介紹(shao)4種濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器技術(shu)，并從(cong)性(xing)能、可靠性(xing)及(ji)除(chu)塵(chen)效果等方(fang)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。在目前的(de)濕除(chu)技(ji)術(shu)(shu)(shu)中，主(zhu)要差別在于陽極板材質的(de)選取(qu)及清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。根據陽極材質的(de)不(bu)(bu)同(tong)，主(zhu)要分為不(bu)(bu)銹(xiu)鋼濕式(shi)電除(chu)塵器、導電玻璃鋼電極濕式(shi)電除(chu)塵器、柔性電極濕式(shi)電除(chu)塵器;根據清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(即(ji)水(shui)膜的(de)形成原理)不(bu)(bu)同(tong)，分為水(shui)膜自清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)和水(shui)膜沖洗清(qing)(qing)灰(hui)(hui)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，前者為間斷噴淋，靠煙(yan)氣中的(de)水(shui)汽在陽極表面自凝(ning)結實(shi)現在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)，后(hou)者為通(tong)過噴淋水(shui)在陽極表面形成水(shui)膜清(qing)(qing)灰(hui)(hui)。

3、濕式(shi)(shi)電除塵(chen)器性能對(dui)比3.1、金屬電極(ji)濕式(shi)(shi)電除塵(chen)器20世紀(ji)90年代(dai)，為應對(dui)地方環保法規提(ti)出的對(dui)煙塵(chen)排放(fang)控制的要求，日本三菱公司研發并建成濕式(shi)(shi)電除塵(chen)器，用于(yu)燃煤電廠(chang)的煙塵(chen)治(zhi)理(li)。

2006年(nian)，專門針對(dui)PM2.5提出(chu)控制要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安裝濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)。目前我國通過(guo)引(yin)進技術并(bing)優化(hua)設計，已掌握其核心(xin)技術。(1)金屬(shu)電(dian)(dian)極濕式(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)技術特(te)點如下：1)大多采(cai)用(yong)臥式(shi)布(bu)置，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(zuo)右)，能有效(xiao)控制氣(qi)流(liu)帶出(chu)粉塵(chen)，提高PM2.5細微顆粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)效(xiao)率。2)陰(yin)陽(yang)極均平行于氣(qi)流(liu)方(fang)向布(bu)置，金屬(shu)極板采(cai)用(yong)懸(xuan)(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)，極板通過(guo)懸(xuan)(xuan)掛(gua)梁(liang)固(gu)定于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極采(cai)用(yong)框(kuang)架(jia)式(shi)結(jie)構，通過(guo)吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在殼體中。這種安裝方(fang)式(shi)由于陰(yin)陽(yang)極不(bu)易變形，極間距有保證，故電(dian)(dian)場穩定性好，運行電(dian)(dian)壓(ya)高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出(chu)現故障時，可(ke)以在較高的(de)煙氣(qi)溫(wen)度下運行。

(2)金屬電極(ji)濕式電除塵器存在的問(wen)題如下：

1)陽極板(ban)一般高度(du)在(zai)8～10m左右，要形成(cheng)均勻的水(shui)膜對陽極板(ban)的設計(ji)、制造、安裝及(ji)維護有嚴格(ge)的要求，更換時難度(du)較大。2)極板(ban)材質(zhi)多(duo)采用(yong)316L，需要通過水(shui)膜保護以防腐(fu)蝕(shi)，一旦水(shui)膜保護出現失(shi)效，造成(cheng)極板(ban)腐(fu)蝕(shi)嚴重，甚至喪失(shi)除(chu)塵(chen)效率。3)清(qing)灰(hui)方式(shi)(shi)(shi)采用(yong)在(zai)線(xian)單線(xian)連續噴淋工藝，需要設置專門(men)的水(shui)處(chu)理系統(tong)，噴淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環(huan)(huan)使用(yong)，這(zhe)種清(qing)灰(hui)方式(shi)(shi)(shi)對于(yu)水(shui)耗、電(dian)(dian)(dian)(dian)耗、堿的消耗較大，對噴嘴性(xing)能要求更高。根據各企業發(fa)布的環(huan)(huan)境監測報告顯示(shi)，金屬(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器粉塵(chen)去除(chu)率(粉塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴(di)含量：低于(yu)20mg/m3。目前，浙江嘉興三(san)期2×1000MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、大唐黃島電(dian)(dian)(dian)(dian)廠670MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)、神華國華舟山電(dian)(dian)(dian)(dian)廠350MW機(ji)(ji)組(zu)(zu)等(deng)都采用(yong)了金屬(shu)極板(ban)濕(shi)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)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)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如下(xia)：1)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼具有(you)(you)重(zhong)(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收塵(chen)(chen)極(ji)組件采用(yong)(yong)(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現整體模(mo)塊(kuai)化，有(you)(you)利于(yu)(yu)保(bao)證(zheng)安裝精(jing)度(du)。3)除塵(chen)(chen)器(qi)運行(xing)時(shi)，收集(ji)(ji)下(xia)來的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴在(zai)沉(chen)淀極(ji)表面形成(cheng)液(ye)膜，由于(yu)(yu)玻(bo)(bo)璃鋼具有(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)(you)效(xiao)阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)和石(shi)膏(gao)(gao)對(dui)沉(chen)淀極(ji)壁的(de)(de)(de)(de)(de)粘(zhan)接，靠重(zhong)(zhong)力(li)自流(liu)(liu)至下(xia)部(bu)集(ji)(ji)液(ye)槽。4)為防(fang)止(zhi)少量(liang)煙(yan)(yan)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)積，在(zai)沉(chen)淀極(ji)管上部(bu)設置一層間斷噴淋裝置，將濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)場，當需要進(jin)行(xing)間斷沖(chong)洗(xi)時(shi)，控制系統自動停掉其中一個電(dian)(dian)(dian)場或(huo)將電(dian)(dian)(dian)場降壓(ya)運行(xing)，沖(chong)洗(xi)結束后開啟(qi)該電(dian)(dian)(dian)場。由于(yu)(yu)耗水量(liang)較(jiao)小，集(ji)(ji)液(ye)槽中的(de)(de)(de)(de)(de)收集(ji)(ji)液(ye)可(ke)返回(hui)脫(tuo)硫塔內循環使用(yong)(yong)(yong)(yong)。(2)導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)如下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左(zuo)右時(shi)，PM2.5細微顆粒及氣(qi)(qi)溶膠脫(tuo)除率(lv)高，提(ti)高煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)流(liu)(liu)速后，影(ying)響除塵(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般FRP不能(neng)在(zai)高溫下(xia)長期(qi)使用(yong)(yong)(yong)(yong)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)較(jiao)高時(shi)對(dui)陽極(ji)板壽(shou)命有(you)(you)影(ying)響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可(ke)能(neng)燒灼。FRP的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)(yong)壽(shou)命在(zai)10～15年左(zuo)右，與產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)及制作產品(pin)所(suo)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)(you)關。3)如果出現部(bu)分導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼損壞，需要整個模(mo)塊(kuai)更(geng)換，將大大增加維護費用(yong)(yong)(yong)(yong)和難度(du)。根據(ju)各企業發(fa)布的(de)(de)(de)(de)(de)環境監測報告(gao)顯示，導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)(chen)+石(shi)膏(gao)(gao))：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃(huang)臺8號、9號2×300MW機組、上海石(shi)洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊(yang)河(he)兩臺300MW機組等(deng)都(dou)采用(yong)(yong)(yong)(yong)了導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)玻(bo)(bo)璃鋼濕(shi)(shi)式(shi)電(dian)(dian)(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極濕式電(dian)除(chu)塵(chen)器20世(shi)紀90年代(dai)末，俄(e)亥俄(e)州立大學(xue)提出了(le)柔性電極濕式(shi)電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公(gong)司和俄(e)亥俄(e)州立大學共同研究制作出(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(zao)由山東大學和國電環(huan)保院共同研(yan)發，開始了(le)柔(rou)性絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕式除塵(chen)器(qi)的研(yan)究工作，并于2012年在益陽300MW燃煤機(ji)組中(zhong)完成工業化應用。官網：goyd.cn通(tong)過(guo)相關(guan)資料顯(xian)示，耐腐蝕性優良的柔性絕(jue)緣疏水纖維(wei)織(zhi)物通(tong)過(guo)潤濕使其導(dao)電(dian)，可以形成水膜，并靠重力自流向下與(yu)煙(yan)氣分離，柔性織(zhi)物材料作為收塵極布置(zhi)成方形孔道(立式布置(zhi))，煙(yan)氣沿孔道流過(guo)。(1)柔性濕式電(dian)除塵器的技術特點如(ru)下：1)柔性陽有(you)重量輕、防腐性(xing)(xing)能(neng)好的(de)特點(dian)。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)結(jie)構特性(xing)(xing)，有(you)利(li)于表(biao)面形成均勻水(shui)(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集(ji)的(de)酸液(ye)帶出(chu)灰(hui)，實現自清灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組裝拆(chai)卸，有(you)利(li)于后期的(de)維(wei)護(hu)和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式(shi)電(dian)除(chu)塵器存在(zai)的(de)問(wen)題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度較(jiao)高時，對陽(yang)極(ji)(ji)壽(shou)命(ming)有(you)影響(xiang)，嚴重時可能(neng)燒(shao)蝕，使用(yong)壽(shou)命(ming)6年左(zuo)右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖維(wei)織(zhi)物的(de)伸縮率(lv)(lv)較(jiao)大，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)張緊程度和浸水(shui)(shui)后發(fa)生的(de)伸縮都會影響(xiang)實際(ji)的(de)極(ji)(ji)間(jian)距(ju)，進而影響(xiang)到電(dian)場的(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓(ya)的(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高，產生氣(qi)流帶出(chu)，PM2.5細微(wei)(wei)顆(ke)粒及氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能(neng)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有(you)限公司300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤電(dian)一(yi)體化有(you)限公司一(yi)期600MW機組采用(yong)了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式(shi)靜電(dian)除(chu)塵技(ji)術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)是(shi)(shi)北京華能達公司自主研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有(you)(you)自主知識產(chan)權的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)技術。與上述濕式(shi)(shi)靜電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)結構不(bu)(bu)同(tong)，該結構布(bu)置是(shi)(shi)將收塵(chen)陽極板(ban)(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)(li)與引風(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在(zai)同(tong)一水(shui)平線上，粉塵(chen)顆(ke)粒在(zai)引風(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)與電(dian)場(chang)力(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)作用(yong)下(xia)，在(zai)新(xin)型(xing)陽極板(ban)(ban)上完成捕(bu)集。裝置主要(yao)由殼體、分布(bu)板(ban)(ban)、陽極裝置、陰(yin)極裝置、噴淋系統、熱風(feng)(feng)系統和供電(dian)電(dian)源等組成。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕式(shi)(shi)電(dian)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術特點如下(xia)：1)與煙氣接觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采(cai)用(yong)2205雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)材質，具(ju)有(you)(you)強度高、耐(nai)高溫、耐(nai)腐蝕(尤其對氯離子(zi)和硫化物的(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)腐蝕)等特性，使(shi)用(yong)壽命能夠達到30年。2)新(xin)型(xing)陽極板(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率達到98%以上，其幾乎全通透的(de)(de)(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)式(shi)(shi)濕式(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)(li)(li)，并且和普通的(de)(de)(de)(de)陽極板(ban)(ban)相比，相同(tong)體積下(xia)新(xin)型(xing)陽極板(ban)(ban)具(ju)有(you)(you)的(de)集塵(chen)(chen)面積(ji)，相(xiang)當(dang)于(yu)普(pu)通(tong)(tong)陽極(ji)板的(de)20倍。3)陽極(ji)系(xi)統采用(yong)旋(xuan)轉電(dian)極(ji)設計，在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)下部(bu)設立(li)獨立(li)的(de)清(qing)(qing)洗室，由高(gao)壓噴嘴(zui)在旋(xuan)轉電(dian)極(ji)內部(bu)向外沖洗網(wang)板，清(qing)(qing)洗網(wang)板后的(de)污水(shui)通(tong)(tong)過排(pai)水(shui)泵和排(pai)污管道送(song)入脫(tuo)硫塔補水(shui)。在工程(cheng)運(yun)行(xing)中，利用(yong)壓差監測，實現(xian)在線(xian)噴淋，無水(shui)循環系(xi)統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)(chen)器存在的(de)問(wen)題如下：1)由于(yu)接觸煙氣的(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期(qi)成本投入較高(gao)。