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WESP在燃煤电厂粉尘“近零排放”工程的应用

2018-04-18 08:28来源:《电力科技与环保》作者:詹立勇 陈招妹等关键词:湿式电除尘器WESP近零排放收藏点赞

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2.1.2湿法脱硫协同除尘改造

由于通过低低温电除尘器的出口烟尘平均粒径大于3μm,可大幅提高湿法脱硫装置协同除尘效果。通过优化设计脱硫塔及调整除雾器布置并改善其性能,除雾器出口烟气携带雾滴浓度可达到或优于20~40mg/m3的指标。

通过改善喷淋层设计,保证吸收塔塔内气流分布均匀度,保证每个喷嘴入口压力均匀。

采用单塔或组合式分区吸收技术,改变气液传质平衡条件,并优化浆液pH值、液气比、浆液雾化粒径、氧硫比等参数,提高脱硫效率。优化塔内烟气流场,有效降低液气比,降低能耗。通过以上措施改造过,一般湿法脱硫装置的SO2脱除效率不低于98%,烟尘协同脱除效率大于70%。

2.1.3湿式电除尘器改造

WESP作为燃煤电厂尾气治理精处理技术装备,一般安装于脱硫塔后,脱硫后烟气经WESP精处理后,排至烟囱。WESP独特的运行环境以及清灰方式,使其可有效捕集其它烟气治理设备捕集效率较低的污染物(如PM2.5等),消除“石膏雨”,可达到其它污染物控制设备难以达到的极低的排放限值,一般情况下,其对微细粉尘的去除率能够达80%-90%。

3工程应用

3.1工程概况

国华宁海电厂位于象山港底部,在宁海县桥头胡区强蛟镇境内下月岙村,距强蛟镇约1.5公里,距宁海县城23公里,距宁波80公里,为保护环境,体现国企社会责任,响应神华集团“绿色发电计划”,实现大气污染物“近零排放”的要求,国华宁海电厂对#2、#4机组实施环保改造工程。国华宁海电厂粉尘“近零排放”技术路线主要采用低低温电除尘器改造、湿法脱硫改造、WESP改造,其技术路线示意图如图2所示。

烟气先经过脱硝系统去除NOx,然后经低低温电除尘器去除大部分粉尘,要求低低温电除尘器设计出口粉尘小于15mg/Nm3,之后再经过协同除尘湿法脱硫塔,要求出口粉尘小于5mg/Nm3,最后经过WESP后要求出口粉尘小于1mg/Nm3,实现粉尘“近零排放”的目标。

3.2WESP设计参数以及性能要求

针对国华宁海电厂#4炉的烟气特性,并结合电厂实际场地条件限制因素,对WESP进行了优化选型设计,主要的设计参数及性能要求见表2。

3.3技术方案特点

本项目WESP采用金属板式湿式电除尘器技术,由于脱硫塔出口烟气具有高湿度、强腐蚀特性,因此从WESP的结构要求以及材质防腐性能两方面做了综合考虑,经优化设计后,保证该技术方案满足宁海电厂脱硫塔出口的实际烟气特性。

3.3.1高效的喷淋系统

采用的是单线连续的喷淋技术,可实现对阳极板、阴极线的同时连续的喷淋,喷嘴经过特殊的设计,雾化效果良好,经合理排布后能确保喷淋无死角且覆盖率达120%以上,充分保证系统运行稳定可靠,有效去除湿烟气中粉尘、PM2.5、SO3气溶胶等复合污染物。

3.3.2特殊的极配型式

阳极板和阴极线通常被认为是整个WESP结构中最重要的部件,此项目中采用金属平板的阳极板配针刺型的阴极线,同极间距300mm。平板型的阳极板经过特殊的加工工艺,能确保板面成膜均匀,针刺型的阴极线具有刚性强、放电强度高的特点,这种极配和高压供电相匹配,可以获得最佳电气运行参数,有效保证长期实现“近零排放”。

3.3.3循环稳定的水系统

通过计算宁海电厂实际收集的粉尘量以及消耗的水量之间的关系,建立了一套针对宁海电厂#4炉的粉尘与废水平衡系统,使大部分水循环使用,一小部分水外排,且通过控制外排水的浓度,使这部分水直接作为脱硫系统的补充水使用,对电厂而言基本实现WESP零水耗。

3.3.4优化的结构材料选择

结构材料的防腐性能直接影响到WESP的使用寿命。宁海电厂项目中,主要的内构件如阳极板、阴极线的材质选用的是2205双相不锈钢的材质,这种材质具有强度高、抗酸腐蚀性能强的特点,能够完全适应WESP内部高湿、强腐蚀性的运行环境;对其他结构件的材质一般选用普通碳钢涂覆玻璃鳞片进行防腐;此外,WESP内部的循环水是经过NaOH加碱中和过的,使循环水的pH一般呈现中性偏碱性的状态,能够对WESP内部的结构件起到有效的抗酸腐蚀的保护作用,延长WESP的使用寿命。

3.4运行效果

2015年12月26日,宁海电厂#4炉660MW机组烟气粉尘“近零排放”工程顺利并入系统运行,低低温电除尘器改造、脱硫提效改造以及WESP改造等设施全部投运,成功完成了各项建设目标。

2016年1月16日,经权威部门测试结果显示,该机组的出口粉尘排放量仅为0.575mg/Nm3,实现了大型燃煤电厂烟气粉尘的“近零排放”改造目标。

宁海电厂#4炉是国内首台600MW以上机组实现出口粉尘1mg/Nm3以下“近零排放”的投运机组,将为推动我国煤电清洁高效利用和能源技术革新提供了有力借鉴。

3结论

WESP基于其特殊的清灰方式和技术特点,可作为燃煤电厂粉尘精处理系统的技术装备使用,经过合理的技术路线选择,可实现燃煤电厂粉尘的“近零排放”的目标。国华宁海电厂#4炉660MW机组的成功应用经验表明,通过WESP的深度净化作用后,可以实现大型甚至超大型燃煤电厂的出口粉尘低于1mg/Nm3的“近零排放”,大大改善电厂的周边环境,为大型燃煤电厂采用WESP实现“近零排放”提供了有益的参考。

原标题:WESP在燃煤电厂粉尘“近零排放”工程的应用
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