濕式電除塵器結構圖
1、 濕式電除塵器是一種在一級除塵器和濕法脫硫后增設的二級除塵設備,從技術(shù)路線(xiàn)上可分為兩類(lèi),一種來(lái)源于日本,用來(lái)治理燃煤電廠(chǎng)煙氣中煙塵的濕式電除塵技術(shù),一種是來(lái)源于化工領(lǐng)域,用來(lái)治理廢氣中酸霧滴的濕式電除霧技術(shù)(為了便于區別下面陳述中,濕式電除塵器是指選用兩類(lèi)技術(shù)路線(xiàn)中任一類(lèi)技術(shù)的除塵設備,濕式電除塵技術(shù)專(zhuān)指本類(lèi)來(lái)源于日本的濕電技術(shù)),后者與前者的顯著(zhù)區別在于前者陽(yáng)極板為金屬材質(zhì)(316L或更高等級不銹鋼),運行時(shí)須對陽(yáng)極板不間斷噴水形成水膜;后者陽(yáng)極板為非金屬材質(zhì)(玻璃鋼或其他柔性材料),且認為運行時(shí)不需噴水,陽(yáng)極板上凝結的液滴可靠自重滑落。
2、 雖然濕式電除塵技術(shù)并非新技術(shù),但是在進(jìn)入中國前,燃煤電廠(chǎng)的成功案例主要在日本,當前我國采用的濕式電除塵技術(shù)也主要是引進(jìn)日本成熟技術(shù)或借鑒日本成熟技術(shù)自行研制開(kāi)發(fā),就當前來(lái)看,國內濕式電除塵技術(shù)相比日本源技術(shù),尚未有明顯技術(shù)突破,采用濕電除塵技術(shù)的濕電除塵器的各項效率指標還未超過(guò)日本運行水平。
3、 對于濕式電除塵技術(shù),通常認為可達到的性能指標如下:
粉塵去除率(含石膏): ≥ 70%、SO3去除率: ≥ 70%、PM2.5去除效率 ≥ 70%、霧滴含量: 不高于100mg/Nm3、系統阻力: 200-300 Pa
4、 “濕式電除塵技術(shù)雖然能夠有效去除脫硫煙氣中的石膏顆粒,但是無(wú)法去除濕煙氣中的水霧含量,甚至會(huì )增加濕煙氣中的水霧含量,加大煙囪冒“白煙”的現象。交流中,廠(chǎng)家表示出口煙氣的霧滴含量為不高于100mg/Nm3。” 在日本需要配合管式GGH解決石膏雨問(wèn)題。
某電廠(chǎng)用濕電除塵器后煙囪情況——較之前無(wú)明顯變化
所以選用濕式電除塵技術(shù)改造后,電廠(chǎng)仍然可能要面對周邊居民的指責,要通過(guò)測試報告,說(shuō)服周邊居民相信“他們所看到的白煙中的粉塵已經(jīng)是‘近零排放’了,如果再有水滴沉降到周邊,應該叫做‘煙汽雨’而非‘石膏雨’”。
5、 濕式電除塵技術(shù)用在1000MW機組時(shí),初投資約6000-7000萬(wàn)元,占地約為12X60m2,整機壽命20年,極板極線(xiàn)的壽命要依據運行實(shí)際情況來(lái)確定,這個(gè)會(huì )在后面的運行維護中提到。
6、 該設備投運后,設備阻力約200-300Pa,考慮到增加的煙道部分,系統阻力會(huì )更高些。設備運行能耗(含阻力能耗)約1000-1200kw。運行中陽(yáng)極板需用130噸水噴淋形成水膜,其中外排廢水量隨出口煙塵濃度增加而增大,濕式除塵器入口的煙氣含塵為30 mg/Nm3時(shí),外排廢水量約為38 t/h。當濕式除塵器入口的煙氣含塵為100 mg/Nm3時(shí),外排廢水量約為80 t/h,外排水可以考慮進(jìn)入脫硫系統回用。為了中和沖洗水的酸性,還要耗用堿量約200kg/h(1000MW燃煤S份0.6%時(shí),耗量隨S份增高而增高)。
7、 由于濕式電除塵器運行在濕煙氣工況下,其外殼與內部金屬部件的腐蝕就成了其應用的一大難題(如果不了解其工況的惡劣,可以參考濕煙囪的選材與維護)。當前濕電外殼采取內部襯玻璃鱗片防腐。筆者參觀(guān)的某濕電項目運行一年左右,其外殼被腐蝕透,參觀(guān)期間已拆除保溫,正在修補。
“陽(yáng)極板材質(zhì)通常采用316L,不具備很好的防腐性能。主要依靠極板上的一層均勻的水膜以避免極板受到煙氣的腐蝕,水膜一旦出現破損,陽(yáng)極板將很快腐蝕。這就需要在設計、制造及安裝上有極高的要求,要求具有良好的現場(chǎng)管理能力。”鑒于當前316L極板腐蝕嚴重,有廠(chǎng)家開(kāi)始采用雙相鋼作極板材質(zhì),應用效果如何有待時(shí)間檢驗。
國內一些電廠(chǎng)通過(guò)采用低低溫靜電除塵器,來(lái)預除掉部分SO3來(lái)降低濕煙氣對于濕式電除塵器的腐蝕,實(shí)踐證明這一技術(shù)路線(xiàn)用在低硫煤項目是成功的,但是用在中高硫煤項目的效果如何,需時(shí)間檢驗。
8、 濕式電除塵技術(shù)應用時(shí),需要配套近千個(gè)噴嘴噴水形成陽(yáng)極板的水膜,噴嘴口徑1mm,如循環(huán)水處理不當,很易造成噴嘴堵塞,噴嘴堵塞較多時(shí),會(huì )影響對應的陽(yáng)極板水膜形成,帶來(lái)腐蝕問(wèn)題。
9、 筆者參觀(guān)的一個(gè)濕電項目,據運行人員反映因水處理系統故障,濕電除塵器未投運??紤]到即使不放電狀態(tài),通過(guò)的濕煙氣還會(huì )對濕電除塵器進(jìn)行腐蝕.一旦上了濕電除塵設備,在主機運行時(shí),無(wú)論濕電除塵器投與不投,噴水系統都必須投運。“暫時(shí)先上濕式電除塵設備,等環(huán)保要求高的時(shí)候再投運”的想法并不可取。
10、 濕式電除塵技術(shù)運行維護手冊要求:極板極線(xiàn)要定期檢查,如發(fā)現腐蝕,極板0.5mm以上,極線(xiàn)1mm以上,需更換。此項要求遠較常規靜電除塵器嚴格,考慮到極板極線(xiàn)需在濕煙氣條件下放電工作,一旦出現腐蝕凹點(diǎn),電化學(xué)腐蝕會(huì )在凹點(diǎn)處加劇,此維護要求是合理的。不過(guò)如按照這項要求來(lái)執行,濕電除塵器的金屬極板極線(xiàn)的更換,必將成為其運行中一大成本。當前國內的濕式電除塵器投運時(shí)間較短,此問(wèn)題尚未顯露。
11、 即使是理想狀態(tài),濕電除塵器能夠達到5 mg/Nm3,一臺1000MW機組的濕電除塵器每小時(shí)減排的粉塵量也僅有450公斤。不考慮極板極線(xiàn)的更新和人員維護費用(受設備質(zhì)量影響,各廠(chǎng)差異較大),僅正常的設備折舊,水電耗,NaOH費用,每小時(shí)合計超過(guò)1500元。相比減排效果,濕電除塵器的運行成本過(guò)高。
12、 第二類(lèi)濕式電除霧技術(shù)最初用于氣體凈化,而非煙塵處理,其所宣傳的“不需噴水,極板上的液滴可靠自重滑落”也是在氣體凈化時(shí)具備的優(yōu)勢,在處理含塵煙氣時(shí)能否實(shí)現,值得思考。其前期項目極板布置多采用蜂巢結構,后期運行堵塞問(wèn)題較嚴重,個(gè)別項目外殼腐蝕嚴重,該技術(shù)路線(xiàn)尚未定型,是否能適用于燃煤濕煙氣工況,還需時(shí)間檢驗。
13、 當前國內應用濕電除塵技術(shù)成功的一些電廠(chǎng),他們所完成的項目通常采用低硫(要求低于1.2%)、低灰(要求低于20%)、高熱值煤種,在濕電除塵器之前普遍采用低低溫靜電除塵器預除一部分SO3,濕法脫硫內通過(guò)除霧器提效,保證濕電除塵器入口煙塵濃度低于18 mg/Nm3,濕電部件基本采用日本原裝進(jìn)口,在先進(jìn)的協(xié)同控制理念指導下,運行調試人員專(zhuān)業(yè)盡責、精細管理,來(lái)保證實(shí)現多污染物近零排放,而非濕電除塵設備廠(chǎng)家所稱(chēng)的“無(wú)論煤質(zhì)如何,原有煙氣治理設備不改動(dòng),依靠增加濕電除塵器就能實(shí)現近零排放(嚴格說(shuō)應該是超低排放)”。簡(jiǎn)單說(shuō):濕式電除塵器并非實(shí)現超低排放的充分條件。
14、 當前很多燃煤電廠(chǎng)不設濕電除塵器,也已實(shí)現粉塵的超低排放,且投運時(shí)間,設備穩定性,運行經(jīng)濟性,煤種適用性皆超過(guò)濕式電除塵器。
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