遵義濕式電除塵器

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(jin)入(ru)新世(shi)紀，隨(sui)著我(wo)國(guo)經濟的高速發展，火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)仍在不斷增長。按中(zhong)電(dian)聯(lian)《電(dian)力(li)行(xing)業(ye)節能環保信息》推算(suan)，2015年，我(wo)國(guo)新增火(huo)電(dian)裝(zhuang)機容量(liang)約0.51億kW。根據電(dian)力(li)規劃設計總院預測，到2020年，火(huo)電裝(zhuang)機容量(liang)(liang)將達到12.2億kW，新(xin)增裝(zhuang)機容量(liang)(liang)約(yue)為3億kW。火(huo)電廠的快(kuai)速發展導致了大(da)氣環(huan)境的污染并引發了公共環(huan)境及健康(kang)危(wei)機，

雖然(ran)采(cai)取一系列(lie)政策，大(da)力推動煤(mei)炭清潔利(li)用與發(fa)展清(qing)潔(jie)能源，但(dan)由于我國燃煤發(fa)電(dian)的(de)(de)(de)基數(shu)較大，火電(dian)廠(chang)仍將是大氣污(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)主(zhu)要排(pai)放(fang)源之(zhi)一(yi)，而降低排(pai)放(fang)強度的(de)(de)(de)主(zhu)要措施就(jiu)是制定和實施更(geng)加嚴格的(de)(de)(de)排(pai)放(fang)標準(zhun)。

同時濕式電除塵(chen)器作為燃煤電廠污染(ran)物控制(zhi)的精處理(li)技(ji)術設備，其處理(li)對象為含大量游離水的飽和(he)濕煙氣，主要去除粉塵(chen)(含石膏)、SO3、霧(wu)滴和(he)有害氣體(ti)，并(bing)可(ke)有效控制(zhi)PM2.5的排放，本文介紹4種濕式電除塵(chen)器技(ji)術，并(bing)從性(xing)能、可(ke)靠性(xing)及除塵(chen)效果等(deng)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(qian)的(de)濕除(chu)技術(shu)中，主要差別在于陽(yang)極(ji)板材質的(de)選(xuan)取及(ji)清(qing)(qing)灰技術(shu)。根據陽(yang)極(ji)材質的(de)不(bu)同(tong)，主要分為不(bu)銹鋼濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、導電(dian)(dian)玻(bo)璃鋼電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)、柔性電(dian)(dian)極(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi);根據清(qing)(qing)灰技術(shu)(即(ji)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)的(de)形(xing)成(cheng)原理)不(bu)同(tong)，分為水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)自(zi)清(qing)(qing)灰技術(shu)和水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)沖洗清(qing)(qing)灰技術(shu)，前(qian)者(zhe)為間斷噴淋，靠煙氣中的(de)水(shui)(shui)(shui)汽在陽(yang)極(ji)表面(mian)自(zi)凝結(jie)實現在線清(qing)(qing)灰，后者(zhe)為通(tong)過(guo)噴淋水(shui)(shui)(shui)在陽(yang)極(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)膜(mo)(mo)清(qing)(qing)灰。

3、濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)性能對(dui)比3.1、金屬電(dian)(dian)極濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)20世紀90年代，為(wei)應對(dui)地(di)方環保法規提出的(de)(de)(de)對(dui)煙(yan)塵(chen)(chen)排(pai)放控(kong)制的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，日本(ben)三菱公司(si)研發并建(jian)成濕(shi)(shi)式(shi)(shi)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，用于燃(ran)煤電(dian)(dian)廠的(de)(de)(de)煙(yan)塵(chen)(chen)治理。

2006年，專門針對PM2.5提出控制(zhi)要求，在燃煤電(dian)(dian)廠安(an)(an)裝濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器。目前我(wo)國(guo)通過引進技術并優化設計，已掌握其核心(xin)技術。(1)金屬電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)濕式電(dian)(dian)除(chu)塵器的(de)技術特(te)點如(ru)下：1)大多采用(yong)(yong)臥式布(bu)置(zhi)，氣流(liu)(liu)沿水平方向進出，煙(yan)氣流(liu)(liu)速較(jiao)(jiao)低(流(liu)(liu)速在2.5m/s左右)，能有效控制(zhi)氣流(liu)(liu)帶出粉塵，提高(gao)PM2.5細(xi)微顆(ke)粒及氣溶膠脫(tuo)除(chu)效率。2)陰陽極(ji)(ji)(ji)均平行(xing)于(yu)氣流(liu)(liu)方向布(bu)置(zhi)，金屬極(ji)(ji)(ji)板(ban)采用(yong)(yong)懸掛(gua)方式，極(ji)(ji)(ji)板(ban)通過懸掛(gua)梁(liang)固定于(yu)殼體中，電(dian)(dian)暈(yun)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)采用(yong)(yong)框架式結構，通過吊(diao)(diao)桿(gan)吊(diao)(diao)掛(gua)在殼體中。這種(zhong)安(an)(an)裝方式由于(yu)陰陽極(ji)(ji)(ji)不(bu)易變形，極(ji)(ji)(ji)間距有保證(zheng)，故(gu)電(dian)(dian)場穩(wen)定性(xing)好，運行(xing)電(dian)(dian)壓高(gao)。3)耐高(gao)溫，脫(tuo)硫系統出現故(gu)障時，可以在較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)煙(yan)氣溫度(du)下運行(xing)。

(2)金(jin)屬電極濕式電除塵器存在的問題如下：

1)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)一般(ban)高度在8～10m左右，要形成均勻的(de)水(shui)(shui)膜對(dui)陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)(ban)的(de)設計、制(zhi)造、安裝及維護有嚴格的(de)要求，更換時難度較大(da)。2)極(ji)(ji)板(ban)(ban)材質(zhi)多采(cai)用316L，需要通(tong)過水(shui)(shui)膜保護以防(fang)腐蝕(shi)，一旦(dan)水(shui)(shui)膜保護出現失效，造成極(ji)(ji)板(ban)(ban)腐蝕(shi)嚴重，甚至(zhi)喪失除塵(chen)效率(lv)。3)清(qing)灰方式(shi)采(cai)用在線(xian)單線(xian)連續噴淋(lin)工藝，需要設置專(zhuan)門的(de)水(shui)(shui)處理系統，噴淋(lin)水(shui)(shui)經NaOH水(shui)(shui)溶(rong)液中(zhong)和后循環(huan)使用，這種清(qing)灰方式(shi)對(dui)于水(shui)(shui)耗、電耗、堿(jian)的(de)消耗較大(da)，對(dui)噴嘴性能要求更高。根據各企(qi)業發布的(de)環(huan)境(jing)監測報告顯示(shi)，金屬(shu)電極(ji)(ji)濕(shi)式(shi)電除塵(chen)器粉(fen)塵(chen)去除率(lv)(粉(fen)塵(chen)+石膏)：≥70%;SO3去除率(lv)：≥70%;霧滴(di)含量：低于20mg/m3。目(mu)前(qian)，浙(zhe)江嘉興三期2×1000MW機組、大(da)唐黃島電廠(chang)670MW機組、神華國華舟(zhou)山電廠(chang)350MW機組等都采(cai)用了金屬(shu)極(ji)(ji)板(ban)(ban)濕(shi)式(shi)電除塵(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)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)特(te)點如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)重(zhong)量(liang)輕、比強度(du)高(gao)、耐腐蝕等特(te)性(xing)。2)收(shou)塵(chen)(chen)(chen)(chen)極(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)件采(cai)(cai)用(yong)工廠成(cheng)型(xing)，實現整(zheng)體模塊(kuai)化，有(you)利于(yu)(yu)保(bao)證安裝精度(du)。3)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)運行時(shi)，收(shou)集下(xia)(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴在(zai)沉淀極(ji)(ji)表面(mian)形(xing)成(cheng)液(ye)(ye)膜，由于(yu)(yu)玻璃(li)(li)鋼具(ju)有(you)很強的(de)(de)(de)(de)疏水性(xing)，能(neng)有(you)效阻隔粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)石(shi)(shi)膏(gao)對沉淀極(ji)(ji)壁的(de)(de)(de)(de)粘接，靠重(zhong)力自(zi)流(liu)(liu)(liu)至下(xia)(xia)部集液(ye)(ye)槽(cao)(cao)。4)為防止少量(liang)煙塵(chen)(chen)(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)沉積，在(zai)沉淀極(ji)(ji)管(guan)上部設(she)置一層間斷噴淋裝置，將濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)分為多個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)，當需(xu)要進行間斷沖洗(xi)時(shi)，控制系統自(zi)動停(ting)掉(diao)其中一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)或將電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)降壓運行，沖洗(xi)結(jie)束后開(kai)啟該電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)。由于(yu)(yu)耗水量(liang)較小，集液(ye)(ye)槽(cao)(cao)中的(de)(de)(de)(de)收(shou)集液(ye)(ye)可返回脫硫塔(ta)內循(xun)環使用(yong)。(2)導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題如(ru)(ru)下(xia)(xia)：1)煙氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速在(zai)2.5m/s左右(you)時(shi)，PM2.5細微(wei)顆粒(li)及氣(qi)溶膠脫除(chu)率高(gao)，提高(gao)煙氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速后，影響除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)性(xing)能(neng)。2)一般(ban)FRP不能(neng)在(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)長期(qi)使用(yong)，煙氣(qi)溫度(du)較高(gao)時(shi)對陽(yang)極(ji)(ji)板(ban)壽命(ming)有(you)影響，嚴重(zhong)時(shi)可能(neng)燒灼(zhuo)。FRP的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命(ming)在(zai)10～15年左右(you)，與(yu)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)質量(liang)及制作產(chan)品所用(yong)的(de)(de)(de)(de)樹脂等原材料性(xing)能(neng)有(you)關。3)如(ru)(ru)果出現部分導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼損壞(huai)，需(xu)要整(zheng)個模塊(kuai)更(geng)換(huan)，將大大增(zeng)加維護費用(yong)和(he)難(nan)度(du)。根據各企業發布的(de)(de)(de)(de)環境監測報告顯(xian)示，導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)去除(chu)率(粉(fen)塵(chen)(chen)(chen)(chen)+石(shi)(shi)膏(gao))：≥70%;SO3去除(chu)率：≥70%;霧滴含(han)量(liang)：低于(yu)(yu)25mg/m3。目前，黃臺8號、9號2×300MW機組(zu)(zu)(zu)、上海(hai)石(shi)(shi)洞(dong)口300MW機組(zu)(zu)(zu)、蒙西300MW機組(zu)(zu)(zu)、白楊河兩臺300MW機組(zu)(zu)(zu)等都采(cai)(cai)用(yong)了導(dao)(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)玻璃(li)(li)鋼濕(shi)(shi)式電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。

3.3、柔性電(dian)極(ji)濕式電(dian)除(chu)塵器20世紀90年(nian)代末，俄(e)亥俄(e)州立大學提出(chu)了柔性電極(ji)濕式電除塵(chen)技術的概念(nian)，2003年Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學(xue)共同研(yan)究制(zhi)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，我國早由山東大學和國電環保院共同研(yan)發，開始了(le)柔性(xing)絕緣疏水纖維織(zhi)物用于濕(shi)式除塵器的研(yan)究工作，并于2012年在益(yi)陽300MW燃煤機(ji)組中完成工(gong)業(ye)化應(ying)用(yong)。官網：goyd.cn通過相關資料(liao)顯(xian)示，耐(nai)腐(fu)蝕性優良的(de)(de)柔(rou)性絕緣(yuan)疏(shu)水(shui)纖(xian)維織物通過潤(run)濕使其導電，可以形(xing)成(cheng)水(shui)膜，并靠(kao)重(zhong)力自(zi)流(liu)向下(xia)(xia)與煙(yan)氣(qi)分離，柔(rou)性織物材料(liao)作為收塵極布置(zhi)成(cheng)方形(xing)孔道(dao)(立(li)式布置(zhi))，煙(yan)氣(qi)沿孔道(dao)流(liu)過。(1)柔(rou)性濕式電除塵器(qi)的(de)(de)技術特點(dian)如下(xia)(xia)：1)柔(rou)性陽有重量輕、防腐性(xing)(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)特(te)點。2)柔性(xing)(xing)絕緣疏水(shui)纖維本身的(de)(de)(de)結(jie)構特(te)性(xing)(xing)，有利于(yu)(yu)表面(mian)形(xing)成均勻水(shui)膜，利用(yong)從煙氣(qi)中(zhong)收(shou)集的(de)(de)(de)酸液帶(dai)出(chu)灰(hui)，實(shi)現自清(qing)灰(hui)，沖洗(xi)水(shui)量小。3)陽(yang)極(ji)(ji)部件可組裝(zhuang)拆卸，有利于(yu)(yu)后期(qi)(qi)的(de)(de)(de)維護和更(geng)換(huan)。(2)柔性(xing)(xing)濕式電(dian)除(chu)塵器存(cun)在的(de)(de)(de)問(wen)題如下：1)柔性(xing)(xing)陽(yang)極(ji)(ji)不耐(nai)高(gao)溫(wen)，煙氣(qi)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)高(gao)時(shi)(shi)，對陽(yang)極(ji)(ji)壽命(ming)有影(ying)響(xiang)，嚴重時(shi)(shi)可能燒蝕，使用(yong)壽命(ming)6年左右。2)柔性(xing)(xing)纖維織物的(de)(de)(de)伸(shen)縮率(lv)(lv)較(jiao)大(da)，陽(yang)極(ji)(ji)布的(de)(de)(de)張緊程度(du)(du)和浸(jin)水(shui)后發(fa)生的(de)(de)(de)伸(shen)縮都會影(ying)響(xiang)實(shi)際的(de)(de)(de)極(ji)(ji)間距(ju)，進而影(ying)響(xiang)到電(dian)場的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)、電(dian)壓的(de)(de)(de)正(zheng)常運行。3)煙氣(qi)流速較(jiao)高(gao)，產生氣(qi)流帶(dai)出(chu)，PM2.5細微顆粒及(ji)氣(qi)溶膠脫除(chu)率(lv)(lv)低。性(xing)(xing)能結(jie)果表明：粉塵去除(chu)率(lv)(lv)(含石膏)：≥70%;SO3去除(chu)率(lv)(lv)：≥70%;霧滴含量：低于(yu)(yu)20mg/m3。目前，國電(dian)益陽(yang)發(fa)電(dian)有限公司(si)300MW機組，國電(dian)滎陽(yang)煤(mei)電(dian)一(yi)體化(hua)有限公司(si)一(yi)期(qi)(qi)600MW機組采用(yong)了柔性(xing)(xing)電(dian)極(ji)(ji)濕式靜電(dian)除(chu)塵技術。

3.4、徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)是北京華能達公司自(zi)主(zhu)(zhu)研發的(de)(de)具有(you)自(zi)主(zhu)(zhu)知識產權的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)技術。與上(shang)(shang)述濕(shi)式靜電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)結構不(bu)同(tong)，該結構布(bu)置(zhi)(zhi)是將收塵(chen)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)垂直于氣(qi)流(liu)(liu)方向(xiang)，使電場力(li)(li)與引(yin)風(feng)力(li)(li)的(de)(de)方向(xiang)在同(tong)一水平線(xian)上(shang)(shang)，粉塵(chen)顆粒在引(yin)風(feng)力(li)(li)與電場力(li)(li)的(de)(de)共同(tong)作(zuo)用下(xia)(xia)，在新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)上(shang)(shang)完成(cheng)捕集。裝(zhuang)置(zhi)(zhi)主(zhu)(zhu)要由(you)殼體、分(fen)布(bu)板(ban)、陽(yang)(yang)極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、陰極(ji)(ji)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)、噴淋系(xi)統、熱(re)風(feng)系(xi)統和供(gong)電電源等(deng)組(zu)成(cheng)。(1)徑(jing)流(liu)(liu)濕(shi)式電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)技術特點如下(xia)(xia)：1)與煙氣(qi)接觸部(bu)(bu)位全部(bu)(bu)采用2205雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼材質，具有(you)強度高(gao)、耐高(gao)溫、耐腐(fu)(fu)蝕(尤(you)其對氯離(li)子和硫化物的(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕)等(deng)特性，使用壽命能夠達到(dao)30年。2)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)的(de)(de)通(tong)孔率達到(dao)98%以上(shang)(shang)，其幾(ji)乎全通(tong)透的(de)(de)結構大大降低了徑(jing)流(liu)(liu)式濕(shi)式除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)(qi)的(de)(de)運行阻力(li)(li)，并且(qie)和普通(tong)的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)相比，相同(tong)體積下(xia)(xia)新型陽(yang)(yang)極(ji)(ji)板(ban)具有(you)的(de)(de)集塵面(mian)積，相(xiang)當于普通陽極(ji)板的(de)(de)20倍。3)陽極(ji)系統(tong)采用(yong)旋轉電極(ji)設(she)計，在旋轉電極(ji)下(xia)部(bu)設(she)立(li)獨立(li)的(de)(de)清(qing)洗室，由高(gao)壓(ya)噴嘴在旋轉電極(ji)內部(bu)向外沖洗網(wang)(wang)板，清(qing)洗網(wang)(wang)板后的(de)(de)污水通過排(pai)水泵和排(pai)污管(guan)道(dao)送入脫硫(liu)塔(ta)補(bu)水。在工程運行(xing)中，利用(yong)壓(ya)差(cha)監測，實(shi)現在線(xian)噴淋，無水循(xun)環(huan)系統(tong)，故耗(hao)水、耗(hao)電量(liang)小。(2)徑流濕式電除塵器存在的(de)(de)問題如下(xia)：1)由于接觸煙氣的(de)(de)部(bu)件全部(bu)采用(yong)2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼，前期成(cheng)本投入較(jiao)高(gao)。