文 // 張海濤 天津國投津能發(fā)電有限公司
不同技術(shù)路線濕式電除塵器技術(shù)經(jīng)濟性比較
文 // 張海濤 天津國投津能發(fā)電有限公司
目前國內(nèi)工程應(yīng)用的濕式電除塵器主要有金屬收塵極濕式電除塵器、柔性收塵極濕式電除塵器和導(dǎo)電玻璃鋼收塵極濕式電除塵器三種。本文對比了三者在技術(shù)及經(jīng)濟性指標上的差異,為電廠濕式電除塵器選型決策提供參考借鑒。
濕式電除塵器在國外電廠已有近30年的應(yīng)用歷史,作為大氣復(fù)合污染物控制系統(tǒng)的最終控制技術(shù),用于去除濕法脫硫后的煙塵、石膏漿液霧滴、細顆粒物PM2.5及重金屬等多種污染物,可將煙塵排放限值控制在10mg/Nm3甚至5mg/Nm3以下。
濕式電除塵器的除塵原理與干式電除塵器相同,通過電場荷電、收集和清灰三個階段。金屬放電極在直流高電壓的作用下,將氣體電離,使煙塵和霧滴粒子表面荷電,荷電粒子在電場力的作用下向收塵極運動,并沉積在收塵極上。濕式電除塵器清灰方式與干式電除塵器不同,一方面通過收集的水霧滴自流清灰;另一方面通過收塵極頂部安裝的清洗噴嘴進行定期噴淋,完成收塵極和放電極徹底清灰。
表1 三種類型電除塵器技術(shù)特點比較
濕式電除塵器根據(jù)收塵極板材質(zhì)的不同,可分為金屬收塵極濕式電除塵器、柔性收塵極濕式電除塵器、導(dǎo)電玻璃鋼收塵極濕式電除塵器三種類型。
收塵極材質(zhì)多為不銹鋼316L,也有采用不銹鋼2205,其結(jié)構(gòu)型式與常規(guī)干式電除塵器基本相同,陽極板采用平板結(jié)構(gòu),運行時為連續(xù)噴水清灰,除塵器為臥式布置,煙氣平進平出。除塵效率為70%(一個電場)/85%(兩個電場),不同廠家設(shè)計參數(shù)略有不同。
收塵極材質(zhì)采用導(dǎo)電玻璃鋼FRP,收塵極結(jié)構(gòu)形式為管式,截面形狀有圓形、方形、正六邊形等,以正六邊形居多,模塊式組裝。運行采用定期間斷噴水清洗方式,除塵器收塵極為管式結(jié)構(gòu),立式布置,煙氣流向為上進下出或下進上出。除塵效率可達70%~90%,通過煙氣流速的選取和調(diào)整收塵極長度來實現(xiàn)不同除塵效率的要求。
收塵極材質(zhì)采用有機合成纖維柔性織物材料,通過濕煙氣浸濕的纖維材料收塵極具有導(dǎo)電性,收集煙氣中的霧滴。清灰方式一方面通過收塵極板的全表面均勻水膜自流清洗,另一方面通過上部噴嘴實現(xiàn)定期間斷徹底清洗。這種除塵器的極板采用橫截面為方形的管式結(jié)構(gòu),除塵器立式布置,煙氣流向為上進下出或下進上出。
表2 濕式電除塵系統(tǒng)設(shè)計指標
以某電廠二期2×1000MW機組濕式電除塵器新建工程為例,方案一采用金屬收塵極濕式電除塵器;方案二采用導(dǎo)電玻璃鋼收塵極濕式電除塵器;方案三采用柔性收塵極濕式電除塵器。三者除塵效率均為75%。系統(tǒng)設(shè)計指標見表2,基建投資、運行及檢修維護費用分析見表3。
表3 濕式電除塵系統(tǒng)基建投資、運行及檢修維護費用
金屬收塵極濕式電除塵器在國內(nèi)市場基本占主導(dǎo)地位,其技術(shù)成熟,基建投資較低。但該技術(shù)水耗、堿耗等運行費用較大。由于收塵極形成連續(xù)水膜,電場內(nèi)部容易造成煙氣竄流,運行時末電場容易造成霧滴攜帶,煙塵排放不穩(wěn)定。
導(dǎo)電玻璃鋼收塵極濕式電除塵器過去在我國主要應(yīng)用于化工、冶金等行業(yè),近年來在電力行業(yè)也有較多成功運行的工程案例。該技術(shù)基建投資稍高,運行和維護費用較低。煙塵排放穩(wěn)定,能夠?qū)崿F(xiàn)小于5mg/m3,甚至更低。
柔性收塵極濕式電除塵器技術(shù)特點與導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器相似,但該技術(shù)應(yīng)用案例少,穩(wěn)定性有待檢驗。該技術(shù)基建投資小,但陽極板用有機合成纖維柔性織物需每六年更換一次,更換費用較大。電場運行參數(shù)不高,煙塵排放受電場運行參數(shù)影響。