濕式靜電除塵器作為目前(qián)燃煤電廠汙染物控製的精處理設備,在國內已受到了廣泛重視,並逐步得到推廣和利用。本文介紹了目前利用中的靜電除塵器(金屬_板濕式電除塵器、導電玻璃鋼_板濕式(shì)電除塵(chén)器、柔性_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(shù),為燃煤機組_低排放改造(zào)加裝濕式靜電(diàn)除塵器(qì)供給參考。
1、引言
進入(rù)新世紀,隨著我國的經濟高速發展,火電裝機容量(liàng)仍在不斷增長。按中電聯《電力行業_信息》推算,2015年,我國新增火電裝機容量約在(zài)0.51億kW。根據電力規劃設計總院預測,到2020年,_火電裝機容量將達到12.2億kW,新增裝機容量約為3億kW。
火電廠的快速發展導(dǎo)致了大氣環境的汙染並(bìng)引發了(le)公共環境及健康危機,雖然(rán)_采取了一係列政策(cè),大力推動煤(méi)炭清潔_利用(yòng)和發(fā)展清潔能源,但因為我國燃煤發電的基(jī)數比較大,火(huǒ)電廠仍然是大氣汙染物的主要排放源之一(yī),而降低排放強度的主要措施_是(shì)製定和實施更加嚴格的排放標準。
同時濕式電除塵器作為燃煤電廠汙染物控製的精處理技術設備,其處理對(duì)象為含大量(liàng)遊離(lí)水的飽和濕煙氣(qì),主要去除粉塵(含(hán)石膏)、SO3、霧滴(dī)和有害氣體,並(bìng)可有效控製PM2.5的排放,本文介紹4種濕式電除(chú)塵器技(jì)術,並從性能、可靠性及(jí)除塵效果等(děng)方麵進行比較。
2、濕式電除塵(chén)器簡介
濕式電除塵器(簡(jiǎn)稱WESP),與幹式電除塵器的除塵原理基本(běn)一樣,先依靠高壓電暈(yūn)放電(diàn)使得粉(fěn)塵荷電,荷電後的粉塵在電場(chǎng)力的作用下到達集塵板(或集塵管),再采用衝(chōng)洗方法,使(shǐ)粉塵隨著衝刷液的流動而_。在目前的濕除技術中,主要差(chà)別在於陽_板材質的選取及清灰(huī)技術。
根據陽_材質的不同,主要分為不鏽鋼濕(shī)式電除塵器、導電玻璃鋼電_濕式電除塵器、柔性電_濕式電除(chú)塵(chén)器;根據清灰技術(shù)(即水(shuǐ)膜的形成原理(lǐ))不同,分為水膜自清灰技術和水膜衝洗清灰技術,前者(zhě)為間斷噴淋,靠煙氣中的水汽在陽_表麵自凝結實現在線清(qīng)灰,後者為經過噴淋水在陽_表麵形成水膜清灰。
3、濕式電除(chú)塵器性能對比
3.1、金屬電_濕式(shì)電除塵器
在20世紀90年代,為應對地方環保法規提出(chū)的對煙塵排(pái)放控製的要求,日本三菱公司研發並建成濕式電除(chú)塵器,用於燃煤電廠的煙塵治理。2006年,美國專門針對PM2.5提出控製要求,在燃煤電廠裝置濕式電除塵器。目前我國經過引進技術並優化設計,已掌握其核心技術。
(1)金屬電_濕式電除塵(chén)器的技術特點以下:
1)大多采用臥(wò)式布置,氣流沿水平方向進出,煙氣流速較低(流速(sù)在2.5m/s左右),能有效的控製氣流帶出來的粉塵(chén),提高PM2.5細微顆(kē)粒及氣溶膠脫除(chú)效率。
2)陰陽(yáng)_均平行於氣流方向(xiàng)布置,金屬(shǔ)_板采用懸掛(guà)方法,_板(bǎn)經過懸(xuán)掛(guà)梁固定於殼體中,電(diàn)暈電_采用框架式結構,經過吊(diào)杆吊掛(guà)在殼體中。這種(zhǒng)裝(zhuāng)置方法因(yīn)為陰陽_不易變形,_間距有_,故電場穩定性好,運(yùn)轉電壓高。
3)_,脫硫係統出現故障時,能夠在較高(gāo)的煙氣溫度(dù)下運轉。
(2)金(jīn)屬電(diàn)_濕式電除塵器存在的問題以下:
1)陽_板一般高(gāo)度在8~10m左右,要形成均勻的水膜對陽_板的設計、製造、裝置(zhì)及(jí)維護(hù)有嚴格的要求,更換時難度較大。
2)_板材質多采用316L,需(xū)要經過(guò)水膜保護以_,一旦水膜保護出現失效,造成_板腐蝕嚴重(chóng),甚至喪失除塵(chén)效率。
3)清灰方法采用在線單線連續噴淋工(gōng)藝,需要設置專門的水處理係統,噴淋水經NaOH水溶(róng)液中和(hé)後(hòu)循環利用,這種清灰方法對於水耗、電耗、堿的消耗較大(dà),對噴嘴性能要求_。
根據各企業發布的環境(jìng)監測報告顯示,金屬電_濕式電除塵器粉塵去除率(粉塵+石膏):≥70%;SO3去除率:≥70%;霧滴含量:低於20mg/m3。目前,浙(zhè)江嘉(jiā)興三期2×1000MW機組、大唐黃島電廠670MW機組、神華國華舟山電廠350MW機組等都采(cǎi)用了金屬_板濕式電除塵器。
3.2、導電玻璃鋼濕式電除塵器
導(dǎo)電玻璃鋼(gāng)濕式(shì)電除塵技術來源於化工行業的濕式電除霧器,在(zài)化(huà)工、煤氣淨化等領域(yù)已經有幾十年的利用曆史,技術成熟。
導電玻璃鋼(FiberReinforcedPlastics,FRP)是一種以樹脂為基體,碳纖(xiān)維、玻璃纖(xiān)維等為增強材料,經過成型工藝製成的高導複合(hé)材料(liào)。利用導電(diàn)玻璃鋼作為收塵_能夠采用管式或(huò)蜂窩狀形式(立式布置),也(yě)可采用板式形式(臥式布置(zhì)),目前,以蜂窩狀結構居多。
(1)導電(diàn)玻璃鋼濕式電除塵器的技術特點以下:
1)導電玻璃鋼具備重量輕、比強度高、_等特性。
2)收塵_組件采用工廠成型,實現整體模塊化,有利(lì)於_裝置精度。
3)除塵器運轉時,收(shōu)集(jí)下來的液滴在沉澱_表麵形成液膜,因為玻璃鋼(gāng)具備很強的疏水性,能有效阻隔粉塵和石膏對沉澱_壁(bì)的粘接,靠重力自流至下部集液槽。
4)為防止少量煙塵的(de)沉積(jī),在沉澱_管上部設置一層間斷噴淋裝置,將濕式電除塵器分為多個電場,當需要進行間斷衝洗時,控製係統自(zì)動停掉其(qí)中(zhōng)一(yī)個電場或將電場降壓(yā)運轉,衝洗結束後(hòu)開啟該(gāi)電場。因為耗水量較小,集液槽中的收集液可返(fǎn)回脫硫塔內循環利(lì)用。
(2)導電玻璃鋼濕式電除塵器存在的問題以下:
1)煙(yān)氣(qì)流速在(zài)2.5m/s左(zuǒ)右時,PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除率高,提高(gāo)煙氣流速後,影響(xiǎng)除塵性能。
2)一般FRP不能在(zài)高溫下長期利(lì)用,煙氣溫度較高時對陽_板壽命有影響,嚴重時能夠燒灼。FRP的利(lì)用壽命在10~15年左右,與產物的質(zhì)量及製作產物所用的樹脂(zhī)等原材料性能有關。
3)如果出現部分導電玻璃(lí)鋼損壞,需要整個模塊更換,將(jiāng)大大增加維護費用和難度。
根據各企業發布的環境監測報告顯示,導電玻璃(lí)鋼濕式電除塵器粉塵去除率(粉塵+石膏(gāo)):≥70%;SO3去除率:≥70%;霧(wù)滴含量:低於25mg/m3。目前,黃台8號、9號2×300MW機組、上海石洞口300MW機組、蒙西300MW機組、白楊(yáng)河兩(liǎng)台300MW機組等都采用了導電玻(bō)璃鋼濕式電除塵器。
3.3、柔性電_濕式電除塵器
20世紀90年代末,美國俄亥俄州立大學提出了柔性電_濕式電除塵技術的概念(niàn),2003年(nián)美國Croll-Reynolds、FirstEnergy、SouthernEnvironmental公司和俄亥俄州立大學共同研究製作出_台實驗裝(zhuāng)置。
濕式除塵器存在的問題,集中體現在集塵_材料和表麵水膜分布不均勻引發的係列(liè)問題上,基(jī)於上述原因,我國_早由山東大學和國電環保院共同研發,開始了柔性(xìng)絕緣疏水纖維織物用於濕式除塵器的研(yán)究工作,並於2012年在益陽300MW燃煤機組中完(wán)成_工業化利用。
經過相關資料顯示,_性優(yōu)良的柔性絕緣疏水纖維織物經(jīng)過潤濕使其導電,能夠(gòu)形成水膜,並靠(kào)重力自流向下(xià)與煙氣(qì)分離,柔性(xìng)織物材料作為收塵_布置成方形孔道(dào)(立式布置(zhì)),煙氣(qì)沿孔道流過。
(1)柔性(xìng)濕式電除塵器的技術特點以下(xià):
1)柔性陽_具備重量輕、防(fáng)腐性能好的特點。
2)柔性絕緣(yuán)疏水纖維本身的結構特性,有(yǒu)利於表麵形成均勻水膜,利用從煙氣中收集的酸液帶出(chū)灰,實現自(zì)清灰,衝洗水量小。
3)陽_部件可組裝拆卸,有利於後(hòu)期的維護和更換。
(2)柔性濕式(shì)電除塵器存在的問題以下:
1)柔性陽_不_,煙氣溫度較高時,對陽_壽命有影響,嚴重時能夠燒蝕,利用壽命6年左右。
2)柔性纖維織物的伸縮率較大,陽_布的張緊程度和浸水後(hòu)發生的伸縮都會影(yǐng)響實際的_間距,進而影響到電場的穩定性、電壓的正常運轉。
3)煙氣流速較高,產生氣流帶出,PM2.5細微顆粒及氣溶膠脫除率低。
性能結果(guǒ)表明:粉塵去除率(含石膏):≥70%;SO3去除率:≥70%;霧滴含量:低於20mg/m3。目前,國電益陽發電有(yǒu)限公司300MW機組,國電滎陽煤電一體化有限公司一期600MW機組采用了柔(róu)性電_濕式(shì)靜電除(chú)塵(chén)技術。


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