鎮江濕式電除塵器

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(jin)入新世紀，隨著我國(guo)經濟的高速(su)發展(zhan)，火(huo)電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)(ji)容量仍(reng)在不斷(duan)增長(chang)。按中電(dian)(dian)(dian)聯《電(dian)(dian)(dian)力行業節能環(huan)保信息》推算(suan)，2015年，我國(guo)新增火(huo)電(dian)(dian)(dian)裝機(ji)(ji)容量約(yue)0.51億kW。根據電(dian)(dian)(dian)力規劃設計總院預測，到2020年，火電裝機容量(liang)將達到(dao)12.2億kW，新增裝機容量(liang)約為3億kW。火電廠的(de)快速(su)發(fa)展導致了大氣環境的(de)污染并引(yin)發(fa)了公(gong)共環境及健康危機，

雖然采取一系列政策，大力推動煤炭清潔利用與發(fa)展清(qing)潔能源(yuan)，但由于我國燃(ran)煤(mei)發(fa)電(dian)的基數(shu)較大，火電(dian)廠仍(reng)將是(shi)大氣(qi)污(wu)染物(wu)的主(zhu)要排(pai)放(fang)源(yuan)之一，而降低排(pai)放(fang)強度的主(zhu)要措施(shi)就是(shi)制定(ding)和實(shi)施(shi)更(geng)加嚴格(ge)的排(pai)放(fang)標準。

同時濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)作為燃煤電廠污染物(wu)控制的(de)精處(chu)理(li)技術設備，其(qi)處(chu)理(li)對象為含大量(liang)游離水的(de)飽和濕(shi)煙氣，主要去除(chu)粉塵(含石膏)、SO3、霧滴和有(you)害氣體，并可有(you)效控制PM2.5的(de)排(pai)放(fang)，本文介紹(shao)4種濕(shi)式(shi)電除(chu)塵器(qi)技術，并從性(xing)能、可靠性(xing)及除(chu)塵效果等方(fang)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)(zai)目(mu)前的(de)濕(shi)除技(ji)術(shu)中，主要(yao)差別在(zai)(zai)(zai)于陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)材質的(de)選取(qu)及清(qing)灰技(ji)術(shu)。根據(ju)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)材質的(de)不(bu)同，主要(yao)分(fen)為(wei)不(bu)銹鋼濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)、導電(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)、柔性電(dian)極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi);根據(ju)清(qing)灰技(ji)術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形成原理)不(bu)同，分(fen)為(wei)水(shui)(shui)膜(mo)(mo)自(zi)(zi)清(qing)灰技(ji)術(shu)和水(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)灰技(ji)術(shu)，前者為(wei)間斷噴淋，靠(kao)煙氣中的(de)水(shui)(shui)汽在(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面自(zi)(zi)凝結實(shi)現在(zai)(zai)(zai)線清(qing)灰，后者為(wei)通過(guo)噴淋水(shui)(shui)在(zai)(zai)(zai)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)表(biao)面形成水(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)灰。

3、濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)20世紀90年代，為應對(dui)地方環保法規提(ti)出的(de)對(dui)煙塵(chen)排(pai)放控制的(de)要求，日(ri)本(ben)三菱公司研發并建(jian)成濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器(qi)，用于燃煤電(dian)廠的(de)煙塵(chen)治理。

2006年，專門針對(dui)PM2.5提出控制要(yao)求，在燃(ran)煤電(dian)(dian)廠安裝濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)。目前我(wo)國通(tong)過引進技術并優化設計，已(yi)掌握其核心技術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)技術特點(dian)如下：1)大多(duo)采(cai)用臥式布(bu)置，氣(qi)流(liu)沿水平方向進出，煙氣(qi)流(liu)速(su)較(jiao)(jiao)低(流(liu)速(su)在2.5m/s左(zuo)右)，能(neng)有效控制氣(qi)流(liu)帶出粉(fen)塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微(wei)顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除效率。2)陰陽(yang)極(ji)均平行(xing)于氣(qi)流(liu)方向布(bu)置，金屬極(ji)板(ban)(ban)采(cai)用懸掛(gua)(gua)方式，極(ji)板(ban)(ban)通(tong)過懸掛(gua)(gua)梁固(gu)定(ding)于殼體中，電(dian)(dian)暈電(dian)(dian)極(ji)采(cai)用框架式結構，通(tong)過吊桿吊掛(gua)(gua)在殼體中。這(zhe)種安裝方式由(you)于陰陽(yang)極(ji)不易變形，極(ji)間距有保證，故電(dian)(dian)場穩(wen)定(ding)性好，運(yun)行(xing)電(dian)(dian)壓(ya)高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現故障時(shi)，可以在較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)煙氣(qi)溫度下運(yun)行(xing)。

(2)金屬(shu)電極(ji)濕式(shi)電除(chu)塵器(qi)存在(zai)的問題如(ru)下：

1)陽極(ji)(ji)板(ban)一(yi)般高度在8～10m左(zuo)右，要形成均勻的(de)(de)水膜(mo)(mo)對陽極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)設(she)計(ji)、制造、安裝及維護有嚴格的(de)(de)要求(qiu)，更換時難度較(jiao)大。2)極(ji)(ji)板(ban)材(cai)質多采用316L，需(xu)要通過水膜(mo)(mo)保護以防腐(fu)(fu)蝕，一(yi)旦水膜(mo)(mo)保護出現失(shi)效，造成極(ji)(ji)板(ban)腐(fu)(fu)蝕嚴重，甚至喪失(shi)除塵(chen)效率。3)清灰(hui)方式采用在線單(dan)線連續噴淋(lin)工藝，需(xu)要設(she)置(zhi)專(zhuan)門的(de)(de)水處理系統(tong)，噴淋(lin)水經NaOH水溶液中(zhong)和后循環(huan)使用，這種(zhong)清灰(hui)方式對于水耗、電(dian)(dian)耗、堿的(de)(de)消耗較(jiao)大，對噴嘴(zui)性能要求(qiu)更高。根(gen)據(ju)各企(qi)業(ye)發布的(de)(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除率(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，浙江(jiang)嘉興三期2×1000MW機(ji)組(zu)、大唐(tang)黃(huang)島電(dian)(dian)廠670MW機(ji)組(zu)、神(shen)華國華舟山電(dian)(dian)廠350MW機(ji)組(zu)等都采用了金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)濕式電(dian)(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)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)的技術特(te)點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕、比(bi)強度(du)高、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵極組(zu)件采用工廠成型，實(shi)現(xian)整(zheng)體模(mo)塊化(hua)，有利于保證安裝精度(du)。3)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)運行(xing)時(shi)，收(shou)集(ji)下(xia)來(lai)的液(ye)滴在沉(chen)淀(dian)極表(biao)面形成液(ye)膜，由(you)于玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)具有很強的疏水性(xing)，能有效阻隔粉(fen)塵和(he)(he)石膏(gao)對(dui)沉(chen)淀(dian)極壁的粘接，靠重(zhong)(zhong)力自(zi)流至(zhi)下(xia)部集(ji)液(ye)槽。4)為防止少量(liang)(liang)煙(yan)(yan)塵的沉(chen)積，在沉(chen)淀(dian)極管上部設置(zhi)一層間斷噴淋裝置(zhi)，將濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)分為多個(ge)電(dian)場，當(dang)需要進行(xing)間斷沖(chong)洗時(shi)，控制系(xi)統(tong)自(zi)動(dong)停(ting)掉其中(zhong)一個(ge)電(dian)場或將電(dian)場降壓運行(xing)，沖(chong)洗結(jie)束后(hou)開(kai)啟該電(dian)場。由(you)于耗水量(liang)(liang)較小(xiao)，集(ji)液(ye)槽中(zhong)的收(shou)集(ji)液(ye)可返回(hui)脫(tuo)硫塔內循環(huan)使(shi)(shi)用。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)存在的問(wen)題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙(yan)(yan)氣(qi)流速在2.5m/s左右時(shi)，PM2.5細微顆(ke)粒及(ji)氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)(chu)(chu)率高，提高煙(yan)(yan)氣(qi)流速后(hou)，影響除(chu)(chu)(chu)(chu)塵性(xing)能。2)一般FRP不能在高溫下(xia)長期使(shi)(shi)用，煙(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)較高時(shi)對(dui)陽極板壽(shou)命有影響，嚴重(zhong)(zhong)時(shi)可能燒灼。FRP的使(shi)(shi)用壽(shou)命在10～15年(nian)左右，與產品的質量(liang)(liang)及(ji)制作產品所用的樹脂等原材料性(xing)能有關。3)如(ru)果(guo)出現(xian)部分導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)損(sun)壞，需要整(zheng)個(ge)模(mo)塊更換，將大大增加(jia)維護費用和(he)(he)難度(du)。根據(ju)各(ge)企業發布(bu)的環(huan)境監測報(bao)告顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)粉(fen)塵去除(chu)(chu)(chu)(chu)率(粉(fen)塵+石膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)(chu)(chu)(chu)率：≥70%;霧(wu)滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目前(qian)，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)、上海石洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)等都(dou)采用了導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)鋼(gang)(gang)濕(shi)(shi)式電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式(shi)電除塵(chen)器20世紀90年(nian)代末，俄亥俄州立大學提出(chu)了柔性(xing)電(dian)極濕式(shi)電(dian)除塵技術的概(gai)念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和(he)俄亥俄州立(li)大學共同研究(jiu)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(you)山東大學和國電環保院共同研(yan)發(fa)，開始了柔性絕緣疏(shu)水纖維織物用(yong)于濕式(shi)除塵器(qi)的研(yan)究工作，并于2012年在益陽(yang)300MW燃煤機組中完成工業化應用。官網：goyd.cn通過相關資料顯示，耐腐蝕性優良的(de)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維織物(wu)通過潤濕使其導電，可以形成(cheng)水(shui)膜，并(bing)靠重力自流(liu)向下(xia)與煙氣分離，柔(rou)性織物(wu)材(cai)料作為(wei)收塵極布(bu)置成(cheng)方形孔(kong)道(dao)(立(li)式(shi)布(bu)置)，煙氣沿孔(kong)道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性濕式(shi)電除塵器的(de)技術特點如下(xia)：1)柔(rou)性陽有(you)(you)重量(liang)輕、防腐性(xing)(xing)能好的(de)(de)(de)(de)特(te)點。2)柔(rou)性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)(shui)纖(xian)維(wei)(wei)本身的(de)(de)(de)(de)結構特(te)性(xing)(xing)，有(you)(you)利于表面形成(cheng)均(jun)勻(yun)水(shui)(shui)膜，利用從煙(yan)氣中收(shou)集的(de)(de)(de)(de)酸液帶(dai)出灰，實現自(zi)清灰，沖(chong)洗水(shui)(shui)量(liang)小。3)陽極(ji)(ji)部件可組裝拆卸，有(you)(you)利于后期的(de)(de)(de)(de)維(wei)(wei)護和更換。(2)柔(rou)性(xing)(xing)濕式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)器存在的(de)(de)(de)(de)問題如下：1)柔(rou)性(xing)(xing)陽極(ji)(ji)不耐高(gao)溫(wen)(wen)，煙(yan)氣溫(wen)(wen)度較高(gao)時(shi)(shi)，對(dui)陽極(ji)(ji)壽命有(you)(you)影響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能燒蝕，使用壽命6年左右。2)柔(rou)性(xing)(xing)纖(xian)維(wei)(wei)織物的(de)(de)(de)(de)伸縮率(lv)較大(da)，陽極(ji)(ji)布(bu)的(de)(de)(de)(de)張(zhang)緊程度和浸水(shui)(shui)后發生的(de)(de)(de)(de)伸縮都會影響(xiang)實際的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距(ju)，進而影響(xiang)到電(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)正常(chang)運(yun)行。3)煙(yan)氣流(liu)速較高(gao)，產生氣流(liu)帶(dai)出，PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及氣溶膠脫除(chu)率(lv)低(di)。性(xing)(xing)能結果(guo)表明：粉(fen)塵(chen)去除(chu)率(lv)(含(han)石(shi)膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)：≥70%;霧(wu)滴含(han)量(liang)：低(di)于20mg/m3。目前，國(guo)電(dian)(dian)(dian)益陽發電(dian)(dian)(dian)有(you)(you)限公司300MW機(ji)組，國(guo)電(dian)(dian)(dian)滎陽煤(mei)電(dian)(dian)(dian)一體化(hua)有(you)(you)限公司一期600MW機(ji)組采用了柔(rou)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)技術。

3.4、徑流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器徑流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器是北京華能達公司(si)自(zi)主研發的(de)(de)(de)具有自(zi)主知(zhi)識產(chan)權的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。與上述濕(shi)式靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器結(jie)(jie)構(gou)(gou)不(bu)同，該結(jie)(jie)構(gou)(gou)布(bu)置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)(liu)方(fang)向(xiang)，使電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)與引(yin)風力(li)(li)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)在同一水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)顆粒在引(yin)風力(li)(li)與電(dian)(dian)(dian)場力(li)(li)的(de)(de)(de)共(gong)同作用(yong)(yong)下，在新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完(wan)成(cheng)捕(bu)集。裝置(zhi)(zhi)主要由殼體(ti)、分布(bu)板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝置(zhi)(zhi)、噴淋系統、熱風系統和(he)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源等組成(cheng)。(1)徑流(liu)(liu)濕(shi)式電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)特點(dian)如(ru)下：1)與煙氣接觸(chu)部位全(quan)部采用(yong)(yong)2205雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)材質，具有強度高、耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐蝕(尤其(qi)對氯離(li)子(zi)和(he)硫化物(wu)的(de)(de)(de)應力(li)(li)腐蝕)等特性，使用(yong)(yong)壽命能夠達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)通(tong)孔率達到98%以上，其(qi)幾乎(hu)全(quan)通(tong)透的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)大大降低了徑流(liu)(liu)式濕(shi)式除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器的(de)(de)(de)運行阻力(li)(li)，并(bing)且(qie)和(he)普通(tong)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同體(ti)積下新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有的(de)(de)集塵面積，相當于(yu)普(pu)通陽極板的(de)(de)20倍。3)陽極系統采(cai)用旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極設(she)計，在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極下部(bu)(bu)設(she)立獨立的(de)(de)清洗(xi)室，由(you)高壓噴嘴在(zai)(zai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)極內(nei)部(bu)(bu)向外(wai)沖洗(xi)網板，清洗(xi)網板后(hou)的(de)(de)污水通過(guo)排(pai)水泵(beng)和排(pai)污管道送入(ru)脫硫塔補水。在(zai)(zai)工程運(yun)行(xing)中(zhong)，利(li)用壓差監(jian)測(ce)，實現在(zai)(zai)線噴淋，無(wu)水循(xun)環系統，故耗水、耗電(dian)(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器存(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)問題如下：1)由(you)于(yu)接觸煙(yan)氣的(de)(de)部(bu)(bu)件全部(bu)(bu)采(cai)用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)，前(qian)期(qi)成(cheng)本(ben)投入(ru)較高。