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本文簡述了濕式電除塵器的工作原理、特點及國內外應用現狀，重點介紹了濕式電除塵器在漕涇電廠1000MW超超臨界燃煤機組上的應用情況，并對該技術在設計、運行中需要注意的問題進行了探討。
機組投運后運行良好，出口煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別為1.45 mg/m3，13.9mg/m3，21.6mg/m3，實現了燃煤煙氣“超低排放”要求，為大型燃煤電廠改造工程應用濕式電除塵器提供了有益的參考。
關鍵詞：WESP；燃煤電廠；應用；運行
0 引言
漕涇電廠地處我國經濟中心上海市，屬于重點控制地區。在嚴峻的環境形勢下，漕涇電廠自我加壓，提出燃煤污染物達到“超低排放”要求，并決定在2號機組改造中加裝濕式電除塵器(WESP)，來滿足粉塵的“超低排放”要求。
本文重點介紹了濕式電除塵技術在漕涇電廠2號1000MVV燃煤機組上的應用，探討了該技術在設計、運行中需要注意的問題，為該項技術在大型燃煤電廠的進一步優化和推廣提供了有益的參考。
1 WESP技術簡介
1.1 原理及特點
WESP是一種用來處理含濕氣體的高壓靜電除塵設備，在燃煤電廠中通常布置在脫硫設備后，其工作原理和干式電除塵器基本相同，都要經歷電離、荷電、收集和清灰四個階段，不同之處在于干式電除塵器采用振打清灰，WESP采用液體沖洗集塵極表面來進行清灰，具有不受粉塵比電阻影響，無反電暈及二次揚塵等特點。
WESP不僅可以有效除去煙氣中的PM2.5，同時還可協同脫除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，可達到其它除塵設備難以達到的極低的煙塵排放限值(如<3mg/m3 )，同時設備本體結構小、占地面積小。
1.2 國內外應用情況
國外美、日、歐等發達國家WESP的研制起步較早，技術成熟度高，已有近30年的應用歷史。據不完全統計，已有100余套不同類型的WESP應用于美國、歐洲及日本等國的電廠，取得了十分顯著的減排效果。
國內燃煤電廠WESP起步較晚，近年來由于環保標準的日益嚴格，國內相關企業及科研院所加大了WESP的研發力度，通過自主研發或引進技術，不僅在核心技術上實現了突破，并迅速得到了工業應用，積累了一定經驗。
截至2014年底，國內已有多套300MW及以上機組WESP投人運行，并取得了較好的減排效果。WESP對于燃煤污染物的終端治理作用已得到初步驗證，業內專家和政府有關部門非常認可該技術。目前，WESP已成為我國燃煤電廠實現“超低排放”的主流技術之一。
2 項目概況
上海漕涇電廠隸屬于中電投集團，位于上海市金山區南端的漕涇鎮內。廠址南距上海市區約57km，西距上海石化總廠約9km。一期工程安裝2臺1000MV超臨界汽輪發電機組，已分別于2009年和2010年建成投產，本次環保改造針對漕涇2號1000MW機組實施。要求通過改造后，漕涇電廠大氣污染物排放濃度在基準氧含量6%條件下達到燃氣輪機組標準限值，浙江菲達環保科技股份有限公司承擔了脫硫吸收塔后新增WESP的建設任務。
3 工程應用
3.1總體技術思路
上海漕涇電廠1000MW機組中采用的WESP煙氣深度凈化裝置布置在濕法脫硫設施尾部。采用的工藝路線如圖1所示：鍋爐+脫硝裝置+干式電除塵器+濕法脫硫裝置+濕式電除塵器。
圖1上海潛徑電廠2號機1000MW燃煤機組的工藝路線圖
煙氣先經過脫硝系統去除NOX，然后經干式電除塵器去除粉塵，之后再經過石灰石-石膏濕法脫硫裝置去除SO2。脫硫塔出來后溫度低、濕度大、腐蝕性強的煙氣再經過WESP進行深度處理。
3.2煙氣設計參數及性能要求
根據技術協議，本項目的WESP人口煙氣參數及性能要求見表1。
表1 WESP人口煙氣參數及性能要求
3.3技術方案
本項目WESP采用金屬板式水平煙氣流濕式電除塵技術，該技術具有如下技術特點：
⑴ 有效的噴淋系統。采用霧化效果良好的噴嘴，在不斷電情況下，對放電極和集塵板進行連續沖洗，陰、陽極采用同一套噴淋系統，噴淋覆蓋率達120%，充分保障濕煙氣中粉塵、PM2.5, SO3氣溶膠等復合污染物的有效去除，去除效率高，系統簡單，運行穩定靠。
⑵ 特殊的極配形式，確保*佳運行參數。采用針刺線配金屬平板式陽極板，同極間距300mm，極板成膜均勻，這種極配與噴淋系統和高壓供電相匹配，可以獲得*佳電氣運行參數，有效保障長期實現“*低排放”。
⑶ 低耗水量，無需另設廢水處理系統。WESP內部大部分循環使用，少量的外排水可直接進人脫硫系統作為脫硫補充水。
⑷ 優良的設計，抗腐蝕性好，設備性價比高。WESP的運行條件惡劣，易引起腐蝕。因此，科學合理地選擇了各部件的結構材料。
① 從結構材料上講，殼體是濕式電除塵器中*安全吟通常采用普通鋼，為防止腐蝕，將其內表面涂敷了鱗片，安裝時還特別對殼體內表面的易腐蝕點進行加強防腐處理，如焊接點、構件連接處及蓋板等。
② 集塵板和放電極采用不銹鋼材料(316L)，表面具有較強的抗腐蝕能力，同時將易產生腐蝕的聯接點減至*小，確保長時間穩定運行。
③ 噴淋水是經NaOH水溶液中和后循環使用，且連續噴淋，確保所有內部件所接觸到的溶液的pH值始終保持偏堿性，抑制酸腐蝕的發生，從而延長陰陽極的使用壽命。
根據WESP人口煙氣參數及所要求達到的性能指標，采用菲達公司的選型程序計算并結合實際工程應用經驗，*終確定了WESP深度凈化裝置的主要設計參數。WESP主要技術參數見表2，方案圖如圖2所示。
表2 WESP的主要設計參數
圖2 WESP外形圖
3.4 投運效果
本項目的WESP于2014年11月安裝完畢。投運之后實物圖如圖3所示，漕涇電廠1號和2號機組的煙囪連在一起，兩個煙囪出口一個白煙裊裊，一個基本看不到白煙，看不到白煙是因為加裝WESP之后實現了潔凈排放。
圖3 WESP實物圖
2014年11月20日，漕涇電廠2號機組煙氣超低排放工程順利并人系統運行，濕式電除塵、MGGH、脫硫增容改造等設施全部投運，完成了各項建設目標。12月7日，該煙氣超低排放示范工程順利通過168小時運行，正式投運。經權威部門測試結果顯示，該機組的煙塵排放量僅為1.45 mg/m3，二氧化硫、氮氧化物排放濃度也分別只有13. 9mg/m3 ，21.6mg/m3，均優于燃機排放標準。
WESP對粉塵脫除率為81.95%，SO3脫除率為69.72%霧滴脫除率為87.35%，均達到了設計值要求，使漕涇電廠在減排方面邁上了一個嶄新的臺階。作為上海市首個潔凈排放示范工程，本工程對燃煤機組大氣污染物深度治理發揮了良好的示范推廣作用。
4 設計及運行注意事項
濕式電除塵技術是近幾年才發展起來的新興技術，為保障其有良好的性能，并能長期安全可靠地運行，在設計及運行管理上應注意以下事項:
(1)合理設計電極結構
電極是濕式電除塵器的核心部分。電極的配置形式、結構及材料的選用，是濕式電除塵器正常運行的關鍵。根據不同的工況條件，有針對性地對電極維護，可有效的改善濕式電除塵器的運行狀況。
(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除塵器運行用氣封隔絕含塵煙氣與絕緣瓷套接觸，需設置電加熱裝置。
(3) 系統的機電一體化控制程度
WESP設置在濕法脫硫后，需應用水循環等工藝系統。因此，對該系統實行機電一體化控制設計，才是使系統保持連續良好運轉強有力的保障。
(4) 可靠的防腐與保溫措施
陰陽極材料宜選用316L或更耐腐蝕的材料;噴淋系統噴嘴應采用不銹鋼或非金屬防腐材質，噴淋管路系統應設置沖洗旁路管道，根據環境溫度設置保溫層及伴熱，并裝有過濾器；外殼體采用玻璃鱗片內襯，設有必要的防凍和保溫措施。
(5) 噴淋水的循環利用
濕式電除塵器沖洗水采用閉式循環，但是因水中含塵量增加，需不斷補人原水，排出廢水。廢水量與煙氣中含塵量呈線性關系。廢水一般進入脫硫系統，此時需考慮脫硫系統水平衡；若廢水不能進人脫硫系統，需考慮這部分水的處理。
5 結語
WESP基于其技術特點，可實現對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，在漕涇電廠2號機1000MW燃煤機組上的成功應用表明，其減排效果明顯，可解決困擾電廠的“石膏雨”問題，大大改善了電廠的周邊環境，為大型燃煤電廠采用濕式電除塵器實現“超低排放”提供了有益的參考。
主作者簡介 陳招妹，女，高級工程師。
本文發表于《發電廠“超凈排放”煙氣治理技術及脫硫、脫硝、除塵技術改造經驗交流研討會論文集》 2015
河北威美環保設備科技有限公司
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