舟山濕式電除塵器

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)我國經濟的高速發展(zhan)，火電裝(zhuang)機容量仍(reng)在不斷增長。按中電聯《電力行業節能(neng)環保(bao)信息》推算，2015年，我國新(xin)增火電裝(zhuang)機容量約0.51億kW。根(gen)據電力規劃設計(ji)總院預測，到2020年，火電裝機容(rong)量將(jiang)達到12.2億kW，新增裝機容(rong)量約為3億kW。火電廠的快速發(fa)展導致(zhi)了大氣環境的污(wu)染(ran)并引發(fa)了公共環境及健康危(wei)機，

雖(sui)然(ran)采取一系列(lie)政策，大(da)力推動煤炭清潔利用(yong)與發展(zhan)清潔能源，但由于我國燃煤發電(dian)(dian)的基(ji)數較大(da)(da)，火電(dian)(dian)廠仍將是(shi)(shi)大(da)(da)氣污(wu)染物(wu)的主要排(pai)放源之一，而降(jiang)低排(pai)放強度的主要措施就是(shi)(shi)制定和實施更加(jia)嚴(yan)格的排(pai)放標準(zhun)。

同時濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)作為(wei)燃煤電(dian)廠污染物控制(zhi)的精處理(li)技(ji)術設(she)備，其處理(li)對(dui)象為(wei)含(han)大量游離水的飽和(he)濕(shi)煙氣，主要去除(chu)(chu)粉(fen)塵(含(han)石(shi)膏)、SO3、霧滴和(he)有害氣體，并可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的排放(fang)，本文介紹(shao)4種(zhong)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)塵器(qi)技(ji)術，并從(cong)性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除(chu)(chu)塵效果等方面進行比較(jiao)。

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(shi)除(chu)(chu)(chu)技術中(zhong)，主要差別在于陽(yang)極(ji)板材質的(de)選取及清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)不(bu)同，主要分為(wei)(wei)不(bu)銹鋼(gang)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)、導電(dian)玻璃(li)鋼(gang)電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi)、柔性電(dian)極(ji)濕(shi)式(shi)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵器(qi);根據清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術(即水(shui)膜(mo)的(de)形成(cheng)原理(li))不(bu)同，分為(wei)(wei)水(shui)膜(mo)自(zi)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術和水(shui)膜(mo)沖洗清(qing)(qing)(qing)灰(hui)技術，前者為(wei)(wei)間斷噴(pen)(pen)淋，靠煙氣中(zhong)的(de)水(shui)汽在陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面自(zi)凝結實現在線清(qing)(qing)(qing)灰(hui)，后者為(wei)(wei)通過噴(pen)(pen)淋水(shui)在陽(yang)極(ji)表(biao)(biao)面形成(cheng)水(shui)膜(mo)清(qing)(qing)(qing)灰(hui)。

3、濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器性能對比3.1、金屬電極濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器20世紀90年代，為應(ying)對地(di)方環(huan)保法規提出(chu)的對煙塵(chen)(chen)排放控制的要求，日本(ben)三菱公司研發(fa)并建成濕式(shi)電除(chu)塵(chen)(chen)器，用于燃煤(mei)電廠的煙塵(chen)(chen)治(zhi)理。

2006年，專門針(zhen)對PM2.5提出控制(zhi)要求，在(zai)燃(ran)煤電(dian)廠安裝濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器。目前我國通(tong)(tong)過引進技術(shu)并優化設計，已掌(zhang)握其(qi)核心技術(shu)。(1)金屬(shu)電(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式(shi)(shi)電(dian)除塵(chen)器的技術(shu)特點如下：1)大(da)多采用(yong)臥(wo)式(shi)(shi)布置，氣流沿水平方(fang)向(xiang)(xiang)進出，煙(yan)氣流速(su)較低(流速(su)在(zai)2.5m/s左(zuo)右)，能有(you)效控制(zhi)氣流帶出粉塵(chen)，提高PM2.5細微(wei)顆(ke)粒及(ji)氣溶膠(jiao)脫除效率。2)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)均平行于(yu)氣流方(fang)向(xiang)(xiang)布置，金屬(shu)極(ji)(ji)(ji)板采用(yong)懸(xuan)掛(gua)方(fang)式(shi)(shi)，極(ji)(ji)(ji)板通(tong)(tong)過懸(xuan)掛(gua)梁固(gu)定于(yu)殼(ke)體(ti)中，電(dian)暈(yun)電(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)框(kuang)架(jia)式(shi)(shi)結構，通(tong)(tong)過吊(diao)桿吊(diao)掛(gua)在(zai)殼(ke)體(ti)中。這種安裝方(fang)式(shi)(shi)由于(yu)陰(yin)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)不易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有(you)保證，故電(dian)場穩定性好，運(yun)行電(dian)壓高。3)耐高溫(wen)，脫硫系統出現故障(zhang)時，可以在(zai)較高的煙(yan)氣溫(wen)度下運(yun)行。

(2)金屬(shu)電極濕式電除(chu)塵器存在(zai)的(de)問題如下：

1)陽極(ji)板一(yi)般高度(du)在8～10m左右，要(yao)形成(cheng)均勻的(de)水(shui)膜(mo)對陽極(ji)板的(de)設(she)計、制造(zao)、安裝及維護有(you)嚴格的(de)要(yao)求，更換時難度(du)較大(da)(da)。2)極(ji)板材質多采用(yong)316L，需(xu)要(yao)通過水(shui)膜(mo)保(bao)護以防腐蝕(shi)，一(yi)旦(dan)水(shui)膜(mo)保(bao)護出現失效(xiao)，造(zao)成(cheng)極(ji)板腐蝕(shi)嚴重(zhong)，甚至喪失除塵效(xiao)率(lv)。3)清(qing)灰方(fang)式(shi)采用(yong)在線(xian)(xian)單線(xian)(xian)連續噴(pen)淋工藝，需(xu)要(yao)設(she)置(zhi)專(zhuan)門的(de)水(shui)處(chu)理(li)系統，噴(pen)淋水(shui)經NaOH水(shui)溶液中和后循環使(shi)用(yong)，這種清(qing)灰方(fang)式(shi)對于水(shui)耗(hao)、電(dian)耗(hao)、堿的(de)消耗(hao)較大(da)(da)，對噴(pen)嘴性能要(yao)求更高。根據各(ge)企業發布的(de)環境監測報告顯示，金屬(shu)電(dian)極(ji)濕式(shi)電(dian)除塵器粉(fen)塵去除率(lv)(粉(fen)塵+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴含量：低(di)于20mg/m3。目前，浙江嘉興三期2×1000MW機組(zu)、大(da)(da)唐黃島電(dian)廠(chang)670MW機組(zu)、神華國華舟山電(dian)廠(chang)350MW機組(zu)等都(dou)采用(yong)了(le)金屬(shu)極(ji)板濕式(shi)電(dian)除塵器。

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(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)的(de)技術特點如(ru)下(xia)：1)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)重(zhong)(zhong)量(liang)(liang)輕(qing)、比強(qiang)(qiang)度高(gao)(gao)、耐腐蝕等(deng)特性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)極組(zu)件采(cai)用(yong)(yong)工廠成(cheng)型，實現(xian)整(zheng)體模塊化，有(you)利于保證(zheng)安裝(zhuang)(zhuang)精度。3)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)運行(xing)(xing)時，收(shou)集(ji)下(xia)來的(de)液滴在(zai)(zai)沉淀(dian)極表面形成(cheng)液膜，由于玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)很強(qiang)(qiang)的(de)疏(shu)水性(xing)，能(neng)有(you)效阻(zu)隔(ge)粉塵(chen)(chen)(chen)和石膏對沉淀(dian)極壁(bi)的(de)粘接(jie)，靠(kao)重(zhong)(zhong)力自流至下(xia)部集(ji)液槽。4)為(wei)防(fang)止少量(liang)(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)的(de)沉積，在(zai)(zai)沉淀(dian)極管上(shang)部設置一(yi)層間斷噴淋裝(zhuang)(zhuang)置，將(jiang)(jiang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)分(fen)為(wei)多個電(dian)場，當需(xu)要進行(xing)(xing)間斷沖洗時，控制(zhi)(zhi)系統自動停掉其中(zhong)一(yi)個電(dian)場或將(jiang)(jiang)電(dian)場降壓運行(xing)(xing)，沖洗結(jie)束后開啟該電(dian)場。由于耗水量(liang)(liang)較小，集(ji)液槽中(zhong)的(de)收(shou)集(ji)液可返回脫(tuo)硫塔內循環使(shi)用(yong)(yong)。(2)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)存(cun)在(zai)(zai)的(de)問(wen)題(ti)如(ru)下(xia)：1)煙氣(qi)流速(su)在(zai)(zai)2.5m/s左右時，PM2.5細微顆粒及氣(qi)溶膠脫(tuo)除(chu)(chu)率高(gao)(gao)，提高(gao)(gao)煙氣(qi)流速(su)后，影(ying)響(xiang)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一(yi)般FRP不能(neng)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)長期使(shi)用(yong)(yong)，煙氣(qi)溫(wen)度較高(gao)(gao)時對陽極板壽命有(you)影(ying)響(xiang)，嚴(yan)重(zhong)(zhong)時可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命在(zai)(zai)10～15年左右，與產(chan)品的(de)質量(liang)(liang)及制(zhi)(zhi)作產(chan)品所用(yong)(yong)的(de)樹脂等(deng)原材料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如(ru)果出(chu)現(xian)部分(fen)導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)損壞，需(xu)要整(zheng)個模塊更換(huan)，將(jiang)(jiang)大大增加維護(hu)費用(yong)(yong)和難度。根據(ju)各(ge)企業發布的(de)環境(jing)監測報告顯示，導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)去除(chu)(chu)率(粉塵(chen)(chen)(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除(chu)(chu)率：≥70%;霧滴含量(liang)(liang)：低于25mg/m3。目(mu)前，黃臺(tai)8號(hao)、9號(hao)2×300MW機組(zu)、上(shang)海石洞口300MW機組(zu)、蒙西300MW機組(zu)、白楊河兩臺(tai)300MW機組(zu)等(deng)都采(cai)用(yong)(yong)了導(dao)電(dian)玻(bo)璃(li)(li)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)濕(shi)式電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)器(qi)(qi)。

3.3、柔性電極濕式電除(chu)塵器(qi)20世(shi)紀90年代末，俄亥俄州立大(da)學提(ti)出了(le)柔(rou)性電極濕式電除塵技術的概念，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄(e)(e)亥俄(e)(e)州立大(da)學(xue)共(gong)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)和國(guo)電環保院(yuan)共同(tong)研發，開始了柔性絕緣疏(shu)水(shui)纖維(wei)織物用于(yu)濕(shi)式除(chu)塵器的研究(jiu)工作，并于(yu)2012年(nian)在益(yi)陽300MW燃煤機組中完(wan)成工業(ye)化應(ying)用。官網：goyd.cn通(tong)過相(xiang)關資料(liao)(liao)顯示，耐(nai)腐蝕性優良的柔性絕緣疏水(shui)纖維織物通(tong)過潤濕使其導電，可以形成水(shui)膜(mo)，并靠(kao)重力自(zi)流(liu)向下與煙氣分離，柔性織物材(cai)料(liao)(liao)作為收(shou)塵極布置成方形孔(kong)道(立(li)式(shi)布置)，煙氣沿孔(kong)道流(liu)過。(1)柔性濕式(shi)電除塵器的技術(shu)特點(dian)如下：1)柔性陽(yang)有(you)重(zhong)量輕、防腐性能好的(de)特(te)點。2)柔(rou)性絕緣疏水(shui)纖維(wei)本(ben)身的(de)結(jie)構特(te)性，有(you)利(li)于表面形成均勻水(shui)膜，利(li)用(yong)從煙氣(qi)中收集的(de)酸液帶(dai)出(chu)灰，實現自清灰，沖洗水(shui)量小。3)陽(yang)(yang)極部件可組(zu)裝拆卸(xie)，有(you)利(li)于后期的(de)維(wei)護和更換。(2)柔(rou)性濕式電(dian)(dian)(dian)除塵器存(cun)在的(de)問(wen)題如下(xia)：1)柔(rou)性陽(yang)(yang)極不耐高溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)較高時(shi)，對陽(yang)(yang)極壽命(ming)有(you)影(ying)響，嚴重(zhong)時(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔(rou)性纖維(wei)織物的(de)伸縮(suo)率較大，陽(yang)(yang)極布的(de)張緊程度(du)和浸水(shui)后發(fa)生(sheng)的(de)伸縮(suo)都會影(ying)響實際的(de)極間距，進而影(ying)響到電(dian)(dian)(dian)場的(de)穩定(ding)性、電(dian)(dian)(dian)壓的(de)正(zheng)常運行(xing)。3)煙氣(qi)流(liu)速較高，產生(sheng)氣(qi)流(liu)帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆(ke)粒(li)及(ji)氣(qi)溶膠脫除率低。性能結(jie)果表明：粉塵去除率(含石膏)：≥70%;SO3去除率：≥70%;霧滴含量：低于20mg/m3。目前，國電(dian)(dian)(dian)益陽(yang)(yang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)有(you)限公(gong)司300MW機組(zu)，國電(dian)(dian)(dian)滎(ying)陽(yang)(yang)煤電(dian)(dian)(dian)一體化有(you)限公(gong)司一期600MW機組(zu)采用(yong)了柔(rou)性電(dian)(dian)(dian)極濕式靜電(dian)(dian)(dian)除塵技術。

3.4、徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)是(shi)北京華(hua)能(neng)達公(gong)司自(zi)主研發的(de)(de)(de)(de)具(ju)有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)(chen)技術(shu)。與上述濕式(shi)靜電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)結構(gou)(gou)不(bu)同，該結構(gou)(gou)布置(zhi)是(shi)將收塵(chen)(chen)(chen)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣流(liu)方向，使(shi)電(dian)場(chang)力(li)與引(yin)風力(li)的(de)(de)(de)(de)方向在同一水平線上，粉塵(chen)(chen)(chen)顆(ke)粒在引(yin)風力(li)與電(dian)場(chang)力(li)的(de)(de)(de)(de)共同作用下，在新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)上完成捕集。裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)主要(yao)由殼(ke)體、分(fen)布板(ban)、陽(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、陰(yin)極(ji)(ji)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、噴淋(lin)系統(tong)、熱風系統(tong)和供電(dian)電(dian)源等(deng)組成。(1)徑流(liu)濕式(shi)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點如(ru)下：1)與煙氣接(jie)觸(chu)部位全部采用2205雙相不(bu)銹鋼(gang)材(cai)質，具(ju)有強度(du)高、耐高溫(wen)、耐腐蝕(尤其(qi)對氯離子和硫化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕)等(deng)特(te)性，使(shi)用壽命能(neng)夠(gou)達到30年。2)新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)(de)(de)通孔率達到98%以上，其(qi)幾乎全通透(tou)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)(gou)大大降低了徑流(liu)式(shi)濕式(shi)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)運行阻力(li)，并(bing)且和普通的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同體積下新型(xing)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)具(ju)有的(de)(de)集塵(chen)面積(ji)，相(xiang)當于普通陽極板(ban)的(de)(de)20倍(bei)。3)陽極系統采用(yong)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極設計，在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極下部(bu)設立(li)獨(du)立(li)的(de)(de)清洗室(shi)，由高(gao)壓噴嘴在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)電(dian)極內部(bu)向外沖洗網板(ban)，清洗網板(ban)后的(de)(de)污水(shui)通過(guo)排水(shui)泵和排污管道送入(ru)脫硫塔補(bu)水(shui)。在工(gong)程(cheng)運行中，利用(yong)壓差(cha)監測，實現在線噴淋，無水(shui)循環系統，故耗水(shui)、耗電(dian)量小。(2)徑流濕式電(dian)除塵(chen)器(qi)存在的(de)(de)問(wen)題如下：1)由于接(jie)觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不(bu)銹鋼，前期成本投入(ru)較高(gao)。