湿式除尘器介绍

自强不息精益求精打造一流现代环保企业 电除尘器 湿法除尘 方案及优点介绍天洁集团有限公司浙江天洁环境科技股份有限公司 目前国内烟尘的排放标准 序言 国内外研究表明 燃煤电厂湿法脱硫系统几乎没有去除PM2 5颗粒物的能力 对汞和SO3气溶胶的去除能力也十分有限 导致烟囱经常出现 蓝烟 酸雨 石膏雨 等现象 严重污染环境 危害人类健康 为满足超低排放 控制PM2 5 在脱硫塔后面增加湿式电除尘是最为有效的方法 湿法除尘 脱硝 锅炉 湿式除尘 烟气处理系统比较 AH 烟气温度130 50 90 90 20 GGH GGH 传统系统 干式ESP 锅炉 粉尘浓度 20 000 AH 50 90 90 5 GGH GGH 烟气温度130 锅炉 粉尘浓度 mg Nm3 AH 30 GGH GGH 干式ESP 锅炉 干式ESP 湿式ESP 2 mg Nm3 20 000 30 干式ESP 5 2 90 烟气处理系统比较 20 000 粉尘浓度 mg Nm3 AH 40 干式ESP 锅炉 湿式ESP 50 烟气温度130 50 1 细微粉尘 PM2 5 2 石膏雨3 SO34 金属汞 10 布袋除尘器与一般干式除尘器无法适用 世界上第一台电除尘器为湿式静电除尘器 1907年投入运行 用来去除硫酸雾或焦油 中国称之为静电除雾器或静电捕焦器 美国在用于多污染物控制的湿式静电除尘器研究及应用方面处于领先地位 目前已在多个电厂大型机组上取得了成功运行经验 如 2000年NB 新布伦瑞克 电力公司Dalhousie电厂315MW容量WFGD系统WESP改造 2001年Xcel能源公司Sherburne电厂两台750MW的机组2002年NB电力ColesonCove电厂的3 350MW机组等 天洁是国内最早研发湿式电除尘的厂家 2003年与中国铝业股份有限公司贵州分公司签订2台36平方湿式电除尘 和2台45平方米的湿式电除尘器 2004年投运至今运行效果良好 1 与一般干式静电除尘器 ESP 原理相同 通过对颗粒物荷电 借助静电力将颗粒物除去 2 WESP一般在饱和湿烟气条件下工作 不受粉尘的特性和形状的影响 3 WESP较ESP可以采用更高的设计烟气流速 因此体积更小 4 WESP借助水力清灰 不会产生集尘及二次飞扬 5 WESP无运动部件 基本没有易损件 WESP与ESP的异同 表1 干式静电除尘器与湿式静电除尘器比较表 8 ESP的除尘原理 2 3 4 Dust捕集 5 6 7 6 1 7 结构原理 天洁生产的WESP 可设计为水平或垂直流的WESP技术 20年的丰富经验 针对各种应用的总体解决方案 可适用于每一个工业过程 WESP比较 板式vs蜂窝式 布置在吸收塔上方的湿式静电除雾器 水平布置在吸收塔后烟道的湿式电除尘器 WESP比较 板式vs蜂窝式 WESP比较 板式vs蜂窝式 湿式电除尘器一般有两种布置方式 1 湿法脱硫吸收塔内 适用于石膏品质要求不高的场合 缺点 吸收塔高度较高 不适用于改造现有吸收塔 天洁引进Seoulsharpheavyindustries 汉城夏普重工业株式会社 湿法除尘技术 消化吸收日本三凌技术的基础上利用浙江大学的科技优势 结合我国脱硫 除尘的实际情况 创新开发湿式电除尘器 韩国汉城夏普重工业株式会社 是韩国一家研究和生产烟气处理成套设备的高新技企业 在烟气处理方面拥有八十二项专利 汉城夏普 株 的主要技术是以湿式为基础的各种FGD工艺 如氧化镁法 石灰石 石膏法 海水法 钠碱法等 汉城夏普 株 的FGD装置一体化的工艺为目前世界上技术和应用的领先者 生产的烟气处理设备的脱硫效率能达到99 以上 脱硫塔 配湿法除尘 能够捕获和处理0 01um以下的微粒有害气体 设备紧凑 投资额少 运行效率高 运转费用低 是一种非常适合亚洲的资源结构和环保现状的FGD技术 板卧式湿式电除尘器 引进株式会社日立制作所的最先进技术 通过消化 吸收 再创新 成功应用于中国的电力企业 现已在660MW和100MW机组有成功的应用业绩 2 板式除尘器布置在湿法脱硫吸收塔外 优点是布置较为灵活 WESP内烟气流速可以优化选择 此项目推荐使用 湿法最终方案 dwg 结构原理 水工艺流程图 结构原理 极尘板水洗系统 P P FGD Materialbalance for1WESP 补充用水 工业水 补充量 40 3t h 压力 0 3MPa 水温 10 20 pH 7 循环水水箱 NaOH存储罐 ss 100ppm Cl 100ppm 排水水箱 收集板喷嘴制作平板式喷雾清洗阳极板表面收集的粉尘 平板式涂膜喷嘴 ESP内清洗喷嘴满圆锥形喷雾器同时清洗CE DE可在线 离线操作 满圆锥形内清洗喷嘴 多个孔板的清洗喷嘴满圆锥形喷雾进口膜阵列在线操作 联机操作 满圆形进出口孔板及膜式喷嘴 工程应用 浙江浙能嘉华电厂改造工程 2X1000MW 超超临界燃煤机组湿式静电除尘器项目 国内首台机组改造 7机 WESP材质 1 WESP壳体材质 SS400 环氧涂漆 不锈钢 FRP 碳毡涂层2 WESPC E型号 材质 蜂窝式 板式 不锈钢 C FRP 双峰阳极板 不锈钢 板型 C FRP WESPD ET型号 材质 硬脊膜电极型 不锈钢 刚性材质 管架 平板式 不锈钢 R S型 不锈钢 管 板 交叉型 钛 钯合金 阳极板 传统型 双峰阳极板寿命长无弯曲 无切割厂内面板组装在现场安装方便 阳极板 Sigma型 Sigma型寿命长无弯曲 无切割厂内面板安装现场安装方便喷雾条件方便表面额凹凸槽 刚性好 且能有效保持水膜 平板型寿命长无弯曲 无切割厂内面板安装现场安装方便喷雾条件方便刚性差 且不以能有效保持水膜 阴极线 刚性杆型 保持笔直的状态寿命长无弯曲 无切割安装方便放电强度弱 针刺型 保持笔直的状态寿命长无弯曲 无切割安装方便放电强度大 冲刺型 保持笔直的状态寿命长无弯曲 无切割安装方便放电强度大 不会掉齿 阴极线 其他形式 除雾 以防模糊 保护I D风扇 除雾器 阴极线形状 安装 烟箱 灰斗 阳极板制作 安装 烟箱 灰斗 CE DE安装 参考图 冲洗喷嘴 CE水膜喷嘴 参考图 污水控制MOV 电瓷套热空气HotAirLineforSupportBushingView 贵州铝厂2台36平米 二台45平米湿式电除尘器 龙钢侧面图 参考图 二 湿式静电除尘器 2 13报刊杂志报道与宣传 湿式静电除尘器主要优点 l湿式静电除尘器在日本已有30年以上的应用历史 日本中部电力碧南电厂五台机组 将湿式静电除尘器布置在湿式脱硫系统后 其排放浓度长期稳定在2 5mg Nm3 远低于日本国家标准和新国标的要求 表明湿式静电除尘器能高效地除去烟气中的烟尘和石膏雨微液滴 l湿式静电除尘器冲洗水对烟气有洗涤作用 可除去烟气中部分SO3微液滴 虽然三菱和日立公司均无法提供具体除去率 但是冲洗水中必须加入碱液 NaOH 以中和水中酸性 也表明部分SO3液滴被捕获后进入水中 l湿式静电除尘器布置在湿法脱硫后 脱硫后的饱和烟气中携带部分水滴 在通过高压电场时也可捕获并被水冲洗走 这样可降低烟气中总的携带水量 减小石膏雨形成的几率 l从日本电厂运行情况 湿式静电除尘器可以将进口烟尘浓度从17 5mg Nm3降到5mg Nm3 这些烟尘主要是PM2 5范围内的微尘 表明湿式静电除尘器可有效地除去PM2 5微尘 湿式静电除尘器主要缺点 l湿式静电除尘器需要大量的工业水作为冲洗水 虽然采用闭式循环 但是随着水中含尘量的增加 必须不断补入原水 排出废水 废水量与烟气中含尘量呈线性关系 废水一般回用到脱硫系统 但是废水量过大必将增大脱硫系统水平衡的困难 同时增大电厂制水和废水处理设备的投资和运行费用 l湿式静电除尘器布置在脱硫系统后 占地面积不大 对于新建机组对总平面布置的影响不明显 但是对于已投产的老机组可供改造有场地有限 在场地布置上将是一个主要问题 l湿式静电除尘器目前在大型燃煤机组上应用业绩较少 对于国内脱硫系统后粉尘浓度较高的实际情况 其适应性还有待实际应用的检验 l湿式静电除尘器虽然原理和结构并不复杂 但是因阳极板和芒刺线 喷嘴等接触烟气的部件大量采用耐蚀不锈钢材料 而且其技术未大规模投入生产 所以单个产品的技术成本较高 设备投资费用要高于普通静电除尘器 具体费用制造厂未作明确的答复 同时运行过程中除了除尘器本体消耗的电量外 辅助的循环水泵等还将消耗部分电量 冲洗水中添加的NaOH溶液也将提高运行成本 喷嘴更换和泵的维护也增加了额外费用 因此湿式静电除尘器的总运行成本也将高于干式除尘器 日立的湿式静电除尘技术日立的湿式静电除尘器于2001年开始应用于中部电力的碧南电厂4 5号1000MW机组上 日立的湿式电除尘技术与三菱重工基本一致 只是在喷嘴型式和布置方式 放电极的形式 集尘极板的形式上有所不同外 其最大的差异就是极间距较小只有300mm 在对放电极进行水冲洗时会对运行电压电流有影响 日立湿式静电除尘器的主要特点 l放电极采用带芒刺片的钢管制成 集尘板不采用大平板设计 极间距300mm l集尘极与放电极的喷淋水由不同管道提供 在电除尘运行过程中集尘极一直保持喷淋状态 而放电极一般一天只喷淋一次 放电极喷淋时电除尘一般会需停止运行几分钟 也可以不停止喷淋但会影响运行电压和电流 l集尘极喷淋的喷嘴在设计上指向性较强 可避免将水喷到放电极上 喷淋水对电场运行电压电流没有影响 l湿式电除尘中的烟气流速较高 达到3 6m s左右 除尘效率较可达60 70 日立湿式电除尘器的喷嘴 放电极和集尘极等与烟气和水接触的部件均采用SUS316耐蚀不锈钢制作 基本上不会腐蚀现象发生 壳体采用碳钢 防腐 三菱湿式静电除尘器的主要技术特点l采用雾化效果良好的喷嘴 在冲洗时放电极和集尘极同时通电 可保证不产生有害放电现象 l放电极采用特殊形状和安装方法 不会因振动或腐蚀而损坏 l对喷嘴排列形式和集尘极板型式进行优化 可保证对极板最佳的清洗效果 三菱湿式电除尘技术的主要问题l除尘原理与普通电除尘原理相同 喷淋水仅对集尘极板表面进行清洗作用 不直接对烟气中粉尘产生影响 虽然提高了集尘效率 但是因除尘面积较小单一电场的除尘效率在70 左右 l循环水需加入NaOH进行中和 如果烟气中SO3含量较高时 NaOH加入量相应增大 运行成本增加 同时废水排入脱硫系统后也将加重脱硫废水处理负担 l湿式电除尘器壳体内表面鳞片衬里耐温只能达到120 140 水平 l喷嘴 滤网为易损件 更换周期较短 三菱提供数据为喷嘴的寿命在5 10年 还增加了循环水泵 废水泵和加碱泵等转动机械 运行和维护费用较干式除尘器高 二 湿式静电除尘器 2 1应用现状 国内应用实例一 2013年初 浙能六横发电厂2 1000MW机组新建工程配套湿式电除尘器 为国内首台套 环保部示范项目 二 湿式静电除尘器 2 1应用现状 国内应用实例一 六横湿式电除尘器主要技术参数表 一台炉 二 湿式静电除尘器 2 1应用现状 国内应用实例一 2014年7月18日 浙能六横发电厂2 1000MW机组新建工程 1炉湿式电除尘器 烟气在线监测数据 粉尘排放 右上角 为1 7mg Nm3 二 湿式静电除尘器 2 1应用现状 国内应用实例一 浙能六横发电厂 1炉湿式静电除尘器外观 二 湿式静电除尘器 2 1应用现状 国内应用实例二 2013年8月