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導電玻璃鋼WESP在西柏坡電廠330MW機組上的應用

放大字體  縮小字體 發布日期:2018-05-10  艾普網   瀏覽次數:654

北極星環保網訊:本文簡述了導電玻璃鋼濕式電除塵器(導電玻璃鋼WESP)的工作原理、特點及國內外應用現狀,重點介紹了導電玻璃鋼濕式電除塵器在西柏坡電廠330MW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,出口煙塵排放濃度低于5 mg/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導電玻璃鋼濕式電除塵器提供了有益的參考。

引言

(略)本文重點介紹了導電玻璃鋼濕式電除塵技術在西柏坡電廠1~4號機組上的應用,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技術簡介

1.1 原理及特點

導電玻璃鋼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,其工作原理和金屬板式WESP以及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,與金屬板式WESP不同之處在于導電玻璃鋼WESP的極板采用的是正六邊形蜂窩式導電玻璃鋼,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行清灰,具有節約水資源、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,同時設備本體結構小、占地面積小、布置方便等。

1.2 國內外應用情況

導電玻璃鋼WESP技術最早應用于國外硫酸、冶金和化工行業,已有幾十年的歷史,但處理煙氣量相對較小,設備容量較小。國外尚無大型燃煤機組的應用業績,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。導電玻璃鋼WESP從2013年開始在國內大型燃煤機組中應用,已投運項目取得了較好的減能減排效果。目前,導電玻璃鋼WESP在燃煤電廠已有近百臺合同業績,成為超低排放中的主要技術之一。

2項目概況

河北西柏坡發電有限責任公司位于河北省平山縣縣城東南,東距石家莊市區37公里,西距平山縣城1公里,目前裝機容量為2520MW。公司現擁有四臺單機容量為330MW國產燃煤發電機組,機組分別于1993年12月、1994年11月、1998年10月、1999年6月投產。三期工程2×600MW燃煤發電機組分別于2006年8月和12月投產發電。本次環保改造針對一期二期的四臺330MW機組實施。要求通過改造后,西柏坡電廠大氣污染物排放濃度在基準氧含量6%條件下達到“超低排放”的標準限值,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導電玻璃鋼WESP的建設任務。

3工程應用

3.1 總體技術思路

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

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)+濕式電除塵器。

煙氣先經過脫硝系統去除NOx,然后經干式電/布袋除塵器去除粉塵,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導電玻璃鋼WESP進行深度處理。

圖1 西柏坡電廠1~4號機4×330MW燃煤機組的工藝路線圖

3.2 煙氣設計參數及性能要求

根據技術協議,本項目的WESP入口煙氣參數及性能要求見表1。

 

3.3 技術方案

本項目WESP采用導電玻璃管式立式煙氣流濕式電除塵技術,該技術具有如下特點:

1)陽極模塊采用特殊導電玻璃鋼,具有極強的抗酸和氯離子腐蝕性能,強度高、硬度高、耐腐蝕性能強;

2)導電玻璃鋼WESP為節水節能型深度煙氣凈化設備。無需連續噴淋,采用定期間斷清洗方式,水耗小;

3)陽極模塊組件可采用工廠成型,每個模塊由多根正六邊形蜂窩管組成,既節省了空間,有保證了足夠的強度,還可實現整體模塊化安裝,有利于保證制作安裝質量,安裝簡便,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,節省場地空間,特別適用于場地有限的改造項目;

5)收塵極管為蜂窩狀結構,空間利用率高,可有效增大比集塵面積;

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

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

根據導電玻璃鋼WESP入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,最終確定了導電玻璃鋼WESP深度凈化裝置的主要設計參數。主要技術參數見表2,方案圖如圖2所示。

 

圖2 WESP外形圖

3.4 投運效果

本項目的四臺導電玻璃鋼WESP于2015年11月底安裝完畢。投運之后實物圖如圖3所示。導電玻璃鋼WESP投運后,運行參數穩定,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。實際運行控制二次電壓45kV,二次電流960mA,實際投運后煙氣中煙塵濃度低于5mg/Nm3,長期運行在2mg/Nm3~4.5mg/Nm3。取得了較為理想的改造效果。

圖3 導電玻璃鋼WESP實物圖

4設計及運行注意事項

導電玻璃鋼濕式電除塵技術是近幾年才發展起來的新興技術,為保證其有良好的性能,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

電極是導電玻璃鋼WESP的核心部分。電極的配置形式、結構及材料的選用,是導電玻璃鋼WESP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:采用熱風吹掃加電加熱的形式保證絕緣瓷套表面的清潔和干燥。

(3)系統的機電一體化控制程度

導電玻璃鋼WESP設置在濕法脫硫后,在噴淋時需要保證電場內部的電壓低于起弧電壓。因此,對該系統實行機電一體化控制設計,才能保證系統的安全運行,同樣也是使系統保持連續良好運轉強有力的保證。

(4)可靠的防腐與保溫措施

由于采用了間斷噴淋的方式,陰極系統需采用2205雙相不銹鋼或以上的材質;內部噴淋系統管道及噴嘴同樣應采用2205雙相不銹鋼或非金屬防腐材質;由于陽極模塊的特殊結構設計,所以對于殼體及內部支撐梁的防腐質量嚴格要求,陽極系統的密封性需要得到保證;根據環境溫度,考慮設計必要的防凍和保溫措施。

5結語

導電玻璃鋼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,在西柏坡電廠4×330MW燃煤機組上的成功應用表明,其減排效果明顯,可徹底解決困擾電廠的“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。

原標題:【技術匯】導電玻璃鋼WESP在西柏坡電廠330MW機組上的應用

 
 
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