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本文簡(jiǎn)述了導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器(導(dǎo)電玻璃鋼WESP)的工作原理、特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器在西柏坡電廠330MW機(jī)組上的應(yīng)用情況，并對(duì)該技術(shù)在設(shè)計(jì)、運(yùn)行中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了探討。機(jī)組投運(yùn)后運(yùn)行良好，出口煙塵排放濃度低于5 mg/m3，實(shí)現(xiàn)了燃煤煙氣“超低排放”要求，為大型燃煤電廠改造工程應(yīng)用導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵器提供了有益的參考。

引言

(略)本文重點(diǎn)介紹了導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵技術(shù)在西柏坡電廠1~4號(hào)機(jī)組上的應(yīng)用，探討了該技術(shù)在設(shè)計(jì)、運(yùn)行中需要注意的問(wèn)題，為該項(xiàng)技術(shù)在大型燃煤電廠的進(jìn)一步優(yōu)化和推廣提供了有益的參考。

1技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 原理及特點(diǎn)

導(dǎo)電玻璃鋼WESP是一種用來(lái)處理含濕氣體的高壓靜電除塵設(shè)備，在燃煤電廠中通常布置在脫硫設(shè)備后，其工作原理和金屬板式WESP以及干式電除塵器基本相同，都要經(jīng)歷電離、荷電、收集和清灰四個(gè)階段，與金屬板式WESP不同之處在于導(dǎo)電玻璃鋼WESP的極板采用的是正六邊形蜂窩式導(dǎo)電玻璃鋼，由于玻璃鋼材料的抗腐蝕性能很好，故其清灰方式采用間斷噴淋的方式進(jìn)行清灰，具有節(jié)約水資源、不受粉塵比電阻影響、無(wú)反電暈及二次揚(yáng)塵等特點(diǎn)。WESP不僅可以有效除去煙氣中的PM2.5，同時(shí)還可協(xié)同脫除SO3、汞及煙氣中攜帶的脫硫石膏霧滴等污染物，抑制“石膏雨”和“煙囪白煙”的形成，同時(shí)設(shè)備本體結(jié)構(gòu)小、占地面積小、布置方便等。

1.2 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況

導(dǎo)電玻璃鋼WESP技術(shù)最早應(yīng)用于國(guó)外硫酸、冶金和化工行業(yè)，已有幾十年的歷史，但處理煙氣量相對(duì)較小，設(shè)備容量較小。國(guó)外尚無(wú)大型燃煤機(jī)組的應(yīng)用業(yè)績(jī)，國(guó)內(nèi)燃煤電廠WESP起步較晚，近年來(lái)由于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)及科研院所加大了WESP的研發(fā)力度，通過(guò)自主研發(fā)或引進(jìn)技術(shù)，不僅在核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，并迅速得到了工業(yè)應(yīng)用，積累了一定經(jīng)驗(yàn)。導(dǎo)電玻璃鋼WESP從2013年開始在國(guó)內(nèi)大型燃煤機(jī)組中應(yīng)用，已投運(yùn)項(xiàng)目取得了較好的減能減排效果。目前，導(dǎo)電玻璃鋼WESP在燃煤電廠已有近百臺(tái)合同業(yè)績(jī)，成為超低排放中的主要技術(shù)之一。

2項(xiàng)目概況

河北西柏坡發(fā)電有限責(zé)任公司位于河北省平山縣縣城東南，東距石家莊市區(qū)37公里，西距平山縣城1公里，目前裝機(jī)容量為2520MW。公司現(xiàn)擁有四臺(tái)單機(jī)容量為330MW國(guó)產(chǎn)燃煤發(fā)電機(jī)組，機(jī)組分別于1993年12月、1994年11月、1998年10月、1999年6月投產(chǎn)。三期工程2×600MW燃煤發(fā)電機(jī)組分別于2006年8月和12月投產(chǎn)發(fā)電。本次環(huán)保改造針對(duì)一期二期的四臺(tái)330MW機(jī)組實(shí)施。要求通過(guò)改造后，西柏坡電廠大氣污染物排放濃度在基準(zhǔn)氧含量6%條件下達(dá)到“超低排放”的標(biāo)準(zhǔn)限值，浙江菲達(dá)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰境袚?dān)了脫硫吸收塔后新增導(dǎo)電玻璃鋼WESP的建設(shè)任務(wù)。

3工程應(yīng)用

3.1 總體技術(shù)思路

西柏坡電廠4×330MW機(jī)組中采用的導(dǎo)電玻璃鋼WESP煙氣深度凈化裝置布置在濕法脫硫二級(jí)塔和煙囪之間。

采用的工藝路線如圖1所示：鍋爐+脫硝裝置+干式布袋除塵器+濕法脫硫裝置(雙塔雙循環(huán))+濕式電除塵器。

煙氣先經(jīng)過(guò)脫硝系統(tǒng)去除NOx，然后經(jīng)干式電/布袋除塵器去除粉塵，之后再經(jīng)過(guò)石灰石-石膏濕法脫硫裝置去除SO2。脫硫塔出來(lái)后溫度低、濕度大、腐蝕性強(qiáng)的煙氣再經(jīng)過(guò)導(dǎo)電玻璃鋼WESP進(jìn)行深度處理。

圖1 西柏坡電廠1～4號(hào)機(jī)4×330MW燃煤機(jī)組的工藝路線圖

3.2 煙氣設(shè)計(jì)參數(shù)及性能要求

根據(jù)技術(shù)協(xié)議，本項(xiàng)目的WESP入口煙氣參數(shù)及性能要求見(jiàn)表1。

3.3 技術(shù)方案

本項(xiàng)目WESP采用導(dǎo)電玻璃管式立式煙氣流濕式電除塵技術(shù)，該技術(shù)具有如下特點(diǎn)：

1)陽(yáng)極模塊采用特殊導(dǎo)電玻璃鋼，具有極強(qiáng)的抗酸和氯離子腐蝕性能，強(qiáng)度高、硬度高、耐腐蝕性能強(qiáng);

2)導(dǎo)電玻璃鋼WESP為節(jié)水節(jié)能型深度煙氣凈化設(shè)備。無(wú)需連續(xù)噴淋，采用定期間斷清洗方式，水耗小;

3)陽(yáng)極模塊組件可采用工廠成型，每個(gè)模塊由多根正六邊形蜂窩管組成，既節(jié)省了空間，有保證了足夠的強(qiáng)度，還可實(shí)現(xiàn)整體模塊化安裝，有利于保證制作安裝質(zhì)量，安裝簡(jiǎn)便，施工工期短;

4)布置方式靈活，可采用立式或臥室方式布置在脫硫塔外，也可布置在脫硫塔頂，節(jié)省場(chǎng)地空間，特別適用于場(chǎng)地有限的改造項(xiàng)目;

5)收塵極管為蜂窩狀結(jié)構(gòu)，空間利用率高，可有效增大比集塵面積;

6)常規(guī)導(dǎo)電玻璃鋼為有機(jī)高分子材料，耐高溫性能不如金屬材質(zhì)，通常煙氣溫度要求小于90℃;

7)陰極系統(tǒng)、內(nèi)部噴淋管路及噴嘴材料采用2205雙相不銹鋼材質(zhì)，能夠保證足夠的抗腐蝕性能。

根據(jù)導(dǎo)電玻璃鋼WESP入口煙氣參數(shù)及所要求達(dá)到的性能指標(biāo)，采用菲達(dá)公司的選型程序計(jì)算并結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，最終確定了導(dǎo)電玻璃鋼WESP深度凈化裝置的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2，方案圖如圖2所示。

圖2 WESP外形圖

3.4 投運(yùn)效果

本項(xiàng)目的四臺(tái)導(dǎo)電玻璃鋼WESP于2015年11月底安裝完畢。投運(yùn)之后實(shí)物圖如圖3所示。導(dǎo)電玻璃鋼WESP投運(yùn)后，運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定，電源采用阿爾斯通高頻電源，額定輸入電壓400VAC，輸入電流196A，輸出額定二次電壓70kV，二次電流1800mA。實(shí)際運(yùn)行控制二次電壓45kV，二次電流960mA，實(shí)際投運(yùn)后煙氣中煙塵濃度低于5mg/Nm3,長(zhǎng)期運(yùn)行在2mg/Nm3~4.5mg/Nm3。取得了較為理想的改造效果。

圖3 導(dǎo)電玻璃鋼WESP實(shí)物圖

4設(shè)計(jì)及運(yùn)行注意事項(xiàng)

導(dǎo)電玻璃鋼濕式電除塵技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，為保證其有良好的性能，并能長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行，在設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理上應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

(1)合理設(shè)計(jì)電極結(jié)構(gòu)

電極是導(dǎo)電玻璃鋼WESP的核心部分。電極的配置形式、結(jié)構(gòu)及材料的選用，是導(dǎo)電玻璃鋼WESP正常運(yùn)行的關(guān)鍵。根據(jù)不同的工況條件，有針對(duì)性地對(duì)電極維護(hù)，可有效的改善濕式電除塵器的運(yùn)行狀況。

(2)絕緣裝置的清潔與加熱

由于絕緣裝置與含塵煙氣直接接觸，會(huì)造成積灰降低絕緣性能，因此需采取措施使絕緣裝置保持清潔：采用熱風(fēng)吹掃加電加熱的形式保證絕緣瓷套表面的清潔和干燥。

(3)系統(tǒng)的機(jī)電一體化控制程度

導(dǎo)電玻璃鋼WESP設(shè)置在濕法脫硫后，在噴淋時(shí)需要保證電場(chǎng)內(nèi)部的電壓低于起弧電壓。因此，對(duì)該系統(tǒng)實(shí)行機(jī)電一體化控制設(shè)計(jì)，才能保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同樣也是使系統(tǒng)保持連續(xù)良好運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)有力的保證。

(4)可靠的防腐與保溫措施

由于采用了間斷噴淋的方式，陰極系統(tǒng)需采用2205雙相不銹鋼或以上的材質(zhì);內(nèi)部噴淋系統(tǒng)管道及噴嘴同樣應(yīng)采用2205雙相不銹鋼或非金屬防腐材質(zhì);由于陽(yáng)極模塊的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以對(duì)于殼體及內(nèi)部支撐梁的防腐質(zhì)量嚴(yán)格要求，陽(yáng)極系統(tǒng)的密封性需要得到保證;根據(jù)環(huán)境溫度，考慮設(shè)計(jì)必要的防凍和保溫措施。

5結(jié)語(yǔ)

導(dǎo)電玻璃鋼WESP基于其技術(shù)特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)PM2.5、SO3及除霧器后煙氣中攜帶的石膏霧滴等污染物的有效脫除，在西柏坡電廠4×330MW燃煤機(jī)組上的成功應(yīng)用表明，其減排效果明顯，可徹底解決困擾電廠的“石膏雨”問(wèn)題，大大改善了電廠的周邊環(huán)境，為大型燃煤電廠采用濕式電除塵器實(shí)現(xiàn)“超低排放”提供了有益的參考。