采用濕式電除塵器之前要知道的那些事兒
隨著超低排放概念的流行，濕式電除塵器受到了燃煤電廠的關(guān)注，在考慮是否采用濕式電除塵器前，希望大家對(duì)如下事實(shí)有所了解。
說明：下面所列事實(shí)信息來源于筆者的實(shí)地考察，與濕電運(yùn)行調(diào)試專家、設(shè)備供應(yīng)商的咨詢，對(duì)于濕電項(xiàng)目的可研報(bào)告書、技術(shù)協(xié)議、運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)的閱讀，所列事實(shí)難免會(huì)以偏概全，但筆者可對(duì)于所用材料的真實(shí)性負(fù)責(zé)，并認(rèn)為值得推薦給燃煤電廠管理人員了解，作者郵箱：ceee-gj@163.com。
1、濕式電除塵器是一種在一級(jí)除塵器和濕法脫硫后增設(shè)的二級(jí)除塵設(shè)備，從技術(shù)路線上可分為兩類，一種來源于日本，用來治理燃煤電廠煙氣中煙塵的濕式電除塵技術(shù)，一種是來源于化工領(lǐng)域，用來治理廢氣中酸霧滴的濕式電除霧技術(shù)(為了便于區(qū)別下面陳述中，濕式電除塵器是指選用兩類技術(shù)路線中任一類技術(shù)的除塵設(shè)備，濕式電除塵技術(shù)專指本類來源于日本的濕電技術(shù))，后者與前者的顯著區(qū)別在于前者陽極板為金屬材質(zhì)(316L或更高等級(jí)不銹鋼)，運(yùn)行時(shí)須對(duì)陽極板不間斷噴水形成水膜;后者陽極板為非金屬材質(zhì)(玻璃鋼或其他柔性材料)，且認(rèn)為運(yùn)行時(shí)不需噴水，陽極板上凝結(jié)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(guó)前，燃煤電廠的成功案例主要在日本，當(dāng)前我國(guó)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)自行研制開發(fā)，就當(dāng)前來看，國(guó)內(nèi)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(xiàng)效率指標(biāo)還未超過日本運(yùn)行水平。
3、對(duì)于濕式電除塵技術(shù)，通常認(rèn)為可達(dá)到的性能指標(biāo)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(tǒng)阻力：200-300Pa
在日本，濕式電除塵器作為二級(jí)除塵設(shè)備，其入口粉塵濃度要求低于18mg/Nm3，方能保證濕電除塵器出口粉塵低于5mg/Nm3。在我國(guó)的應(yīng)用實(shí)踐中也表明，一些達(dá)不到5/10mg/Nm3的濕電項(xiàng)目，追其原因，多是因?yàn)槿肟趬m濃度過高。
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，但是無法去除濕煙氣中的水霧含量，甚至?xí)黾訚駸煔庵械乃F含量，加大煙囪冒“白煙”的現(xiàn)象。交流中，廠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解決石膏雨問題。
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圖一：某電廠用濕電除塵器后煙囪情況——較之前無明顯變化
所以選用濕式電除塵技術(shù)改造后，電廠仍然可能要面對(duì)周邊居民的指責(zé)，要通過測(cè)試報(bào)告，說服周邊居民相信“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(yīng)該叫做‘煙汽雨’而非‘石膏雨’”。
5、濕式電除塵技術(shù)用在1000MW機(jī)組時(shí)，初投資約6000-7000萬元，占地約為12X60m2，整機(jī)壽命20年，極板極線的壽命要依據(jù)運(yùn)行實(shí)際情況來確定，這個(gè)會(huì)在后面的運(yùn)行維護(hù)中提到。
6、該設(shè)備投運(yùn)后，設(shè)備阻力約200-300Pa，考慮到增加的煙道部分，系統(tǒng)阻力會(huì)更高些。設(shè)備運(yùn)行能耗(含阻力能耗)約1000-1200kw。運(yùn)行中陽極板需用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30mg/Nm3時(shí)，外排廢水量約為38t/h。當(dāng)濕式除塵器入口的煙氣含塵為100mg/Nm3時(shí)，外排廢水量約為80t/h，外排水可以考慮進(jìn)入脫硫系統(tǒng)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(yùn)行在濕煙氣工況下，其外殼與內(nèi)部金屬部件的腐蝕就成了其應(yīng)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(hù))。當(dāng)前濕電外殼采取內(nèi)部襯玻璃鱗片防腐。筆者參觀的某濕電項(xiàng)目運(yùn)行一年左右，其外殼被腐蝕透，參觀期間已拆除保溫，正在修補(bǔ)。
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圖二：某濕電除塵器下部保溫拆除
“陽極板材質(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(xiàn)破損，陽極板將很快腐蝕。這就需要在設(shè)計(jì)、制造及安裝上有極高的要求，要求具有良好的現(xiàn)場(chǎng)管理能力。”鑒于當(dāng)前316L極板腐蝕嚴(yán)重，有廠家開始采用雙相鋼作極板材質(zhì)，應(yīng)用效果如何有待時(shí)間檢驗(yàn)。
國(guó)內(nèi)一些電廠通過采用低低溫靜電除塵器，來預(yù)除掉部分SO3來降低濕煙氣對(duì)于濕式電除塵器的腐蝕，實(shí)踐證明這一技術(shù)路線用在低硫煤項(xiàng)目是成功的，但是用在中高硫煤項(xiàng)目的效果如何，需時(shí)間檢驗(yàn)。
8、濕式電除塵技術(shù)應(yīng)用時(shí),需要配套近千個(gè)噴嘴噴水形成陽極板的水膜，噴嘴口徑1mm，如循環(huán)水處理不當(dāng)，很易造成噴嘴堵塞，噴嘴堵塞較多時(shí)，會(huì)影響對(duì)應(yīng)的陽極板水膜形成，帶來腐蝕問題。
9、筆者參觀的一個(gè)濕電項(xiàng)目，據(jù)運(yùn)行人員反映因水處理系統(tǒng)故障，濕電除塵器未投運(yùn)。考慮到即使不放電狀態(tài)，通過的濕煙氣還會(huì)對(duì)濕電除塵器進(jìn)行腐蝕.一旦上了濕電除塵設(shè)備，在主機(jī)運(yùn)行時(shí)，無論濕電除塵器投與不投，噴水系統(tǒng)都必須投運(yùn)。“暫時(shí)先上濕式電除塵設(shè)備，等環(huán)保要求高的時(shí)候再投運(yùn)”的想法并不可取。
10、濕式電除塵技術(shù)運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)要求：極板極線要定期檢查，如發(fā)現(xiàn)腐蝕，極板0.5mm以上，極線1mm以上，需更換。此項(xiàng)要求遠(yuǎn)較常規(guī)靜電除塵器嚴(yán)格，考慮到極板極線需在濕煙氣條件下放電工作，一旦出現(xiàn)腐蝕凹點(diǎn)，電化學(xué)腐蝕會(huì)在凹點(diǎn)處加劇，此維護(hù)要求是合理的。不過如按照這項(xiàng)要求來執(zhí)行，濕電除塵器的金屬極板極線的更換，必將成為其運(yùn)行中一大成本。當(dāng)前國(guó)內(nèi)的濕式電除塵器投運(yùn)時(shí)間較短，此問題尚未顯露。
11、即使是理想狀態(tài)，濕電除塵器能夠達(dá)到5mg/Nm3，一臺(tái)1000MW機(jī)組的濕電除塵器每小時(shí)減排的粉塵量也僅有450公斤。不考慮極板極線的更新和人員維護(hù)費(fèi)用(受設(shè)備質(zhì)量影響，各廠差異較大)，僅正常的設(shè)備折舊，水電耗，NaOH費(fèi)用,每小時(shí)合計(jì)超過1500元。相比減排效果，濕電除塵器的運(yùn)行成本過高。
12、第二類濕式電除霧技術(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(shì)，在處理含塵煙氣時(shí)能否實(shí)現(xiàn)，值得思考。其前期項(xiàng)目極板布置多采用蜂巢結(jié)構(gòu)，后期運(yùn)行堵塞問題較嚴(yán)重，個(gè)別項(xiàng)目外殼腐蝕嚴(yán)重，該技術(shù)路線尚未定型，是否能適用于燃煤濕煙氣工況，還需時(shí)間檢驗(yàn)。
13、當(dāng)前國(guó)內(nèi)應(yīng)用濕電除塵技術(shù)成功的一些電廠，他們所完成的項(xiàng)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(yù)除一部分SO3，濕法脫硫內(nèi)通過除霧器提效，保證濕電除塵器入口煙塵濃度低于18mg/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(dǎo)下，運(yùn)行調(diào)試人員專業(yè)盡責(zé)、精細(xì)管理，來保證實(shí)現(xiàn)多污染物近零排放，而非濕電除塵設(shè)備廠家所稱的“無論煤質(zhì)如何，原有煙氣治理設(shè)備不改動(dòng)，依靠增加濕電除塵器就能實(shí)現(xiàn)近零排放(嚴(yán)格說應(yīng)該是超低排放)”。簡(jiǎn)單說：濕式電除塵器并非實(shí)現(xiàn)超低排放的充分條件。
14、當(dāng)前很多燃煤電廠不設(shè)濕電除塵器，也已實(shí)現(xiàn)粉塵的超低排放，且投運(yùn)時(shí)間，設(shè)備穩(wěn)定性，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，煤種適用性皆超過濕式電除塵器。
例如2010年完成的廣東湛江電廠2號(hào)機(jī)組除塵器改造項(xiàng)目，選用分室反吹袋式除塵技術(shù)改造其靜電除塵器。至今設(shè)備運(yùn)行良好，高效低阻無破袋，除塵器出口塵濃度保持在10mg/Nm3左右，遠(yuǎn)低于當(dāng)前環(huán)保部要求的20mg/Nm3的重點(diǎn)區(qū)域塵排放限制，煙囪出口塵濃度可達(dá)到1.5mg/Nm3，且因其脫硫系統(tǒng)上了GGH，常年無石膏雨問題，更好的實(shí)現(xiàn)了近零排放。
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圖三、湛江電廠外觀圖
另有一些成功的大型濕電除塵器項(xiàng)目，測(cè)試發(fā)現(xiàn)其一級(jí)除塵器出口在12mg/Nm3，經(jīng)脫硫后，煙塵濃度已降到了2-6mg/Nm3左右，濕電后進(jìn)一步降到2mg/Nm3以下。因此濕式電除塵器也不是實(shí)現(xiàn)超低排放的必要條件。
15、中電聯(lián)王志軒秘書長(zhǎng)認(rèn)為：“根據(jù)我國(guó)依法治國(guó)的要求和《立法法》、《行政許可法》及《環(huán)境保護(hù)法》等法律規(guī)定，若要推進(jìn)“超低”排放，就應(yīng)當(dāng)使“超低”排放限值由法律規(guī)定，治污方法由企業(yè)自主決定，排放是否達(dá)標(biāo)由政府依法監(jiān)管，而且三者要相輔相成。”
是否采用濕電除塵器，其選擇權(quán)還應(yīng)在企業(yè)手中。
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