电厂700MW机组改造湿式电除尘技术分析

如图3所示，国内湿式电除尘常用型式主要有金属平板式、非金属导电玻璃蜂窝管式和非金属柔性材料方管式三种[4]，其中金属平板式湿式电除尘技术是国内燃煤电厂的主流技术。

(1)金属平板式湿式电除尘的结构型式与常规干电基本相同，阳极板采用平板结构，一般为卧式布置，烟气平进平出。总体尺寸较大，烟气流速一般在2～3m/s，烟气停留时间长，对PM2.5细微颗粒及气溶胶等脱除率高。

阳极板及阴极线材质多为316L或2205双相不锈钢，机械强度高、刚性好、不易变形、极间距有保证、电场稳定性好，运行电压高。金属极板耐高温，当脱硫系统故障时可在较高烟温下运行，抗电腐蚀。金属极板表面平整，水膜分布均匀，清灰效果好，能够长期保证极板、极线干净，确保设备高效、安全、稳定运行。

系统运行时为连续喷水清灰，具有脱除SOx、NH3、Hg等重金属污染物的能力，喷淋水经收集处理后，大部分水进入喷淋系统循环使用，小部分排水根据电厂水处理工艺灵活分配，一般输送给湿法脱硫系统循环使用。运行耗水量大，循环水系统的存在，增加了水处理耗材。

(2)非金属导电玻璃蜂窝管式湿式电除尘，烟气沿蜂窝管通过除尘器，多为立式布置，烟气流向为上进下出或下进上出。总体尺寸较紧凑，烟气流速在3m/s左右，蜂窝管道受结构限制不宜过长。极板材质导电玻璃钢机械强度高，不易变形，但刚性一般。

阴极线为合金材质，位于阳极管蜂窝结构孔道中心采用重力张紧，运行时受气流影响易波动，极间距较难保证，总体收尘效率易受影响。导电玻璃钢不耐高温，温度高于95℃树脂开始变形，温度高于120℃时对材质有致命损害，脱硫故障时存在烧毁风险。

不抗电腐蚀，极板易烧蚀。无水膜冲洗清灰，极板表面平整度有限，清灰无保证，有积灰可能，严重时将破坏水膜。系统没有持续地喷水清灰，影响了对SOx、NH3、Hg等重金属污染物的脱除能力。喷淋系统每隔一段时间进行冲洗，喷水时需要断电或降电压，短时降低收尘效果。无循环水系统，水系统机构简单，运行耗水量低。

(3)非金属柔性材料方管式湿式电除尘，阳极由非金属柔性有机合成纤维、柔性材料织物构成的方形孔道组成，烟气流向为下进上出，立式布置，总尺寸较紧凑，方孔通道受结构限制不宜过长，烟气流速约为3m/s，停留时间较短，高风速时电极易摆动，影响除尘性能。

烟气沿阳极方孔流过，被湿烟气浸湿的纤维材料收尘极具有导电性。柔性阳极四周配有金属框架和张紧装置，阴极线为铅锑合金材质，位于每个方孔四个阳极面的中间，机械强度弱，易变形摆动，极板表面平整度有限，有积灰的可能，极间距不易保证，电场稳定性差。

通过收尘极板的全表面均匀水膜自流清灰，电极无喷淋清灰系统，靠收集饱和烟气中水分的自重带出烟尘等收集物，沉淀后进入脱硫废水地坑。系统没有持续地喷水清灰，影响了对SOx、NH3、Hg等重金属污染物的脱除能力。喷淋系统每隔一段时间进行冲洗，喷水时需断电或降电压，短时降低收尘效果。无循环水系统，水系统机构简单，运行耗水量低。

2.3技术路线确定

低负荷运行是目前阶段许多大机组的常态，其它超低排放技术，如尘硫一体等多采用改进吸收塔除雾器机械结构达到物理除尘效果，锅炉低负荷运行时，烟气量减小，烟气流速下降对其效果影响极大，较难保障除尘效果稳定。湿式电除尘在机组低负荷运行时，其比集尘面积得到提高，除尘效率反而得到提高。

从技术发展趋势分析，非金属导电玻璃蜂窝式和非金属柔性材料方管式两种湿式电除尘经过多年的发展，应用逐渐增多，但在除尘性能和可靠性方面略次于金属平板湿式电除尘。

反观金属平板湿式电除尘，经过几十年的应用，国内已投运的超洁净排放示范项目大多采用卧式金属平极湿式电除尘，足以说明该技术的成熟可靠。该工程最终采用金属平板式湿式电除尘为烟囱排放终端把关，以确保改造后实现可靠稳定超低排放。

3工程技术特点

3.1合理布局，满足紧张工期

新增设的湿式电除尘高位布置在吸收塔出口，针对原吸收塔水平出口烟道通过较长跨度斜下接入垂直段GGH的特点，方案布置因地制宜，合理利用原斜烟道所处空间布置湿式电除尘，不改变原烟气走向，并通过CFD气流模拟，设置导流装置，消除因烟道布局变化导致系统阻力增加的问题。

该改造工程紧迫，从签订协议至投运周期仅有4个月，设计、生产、采购、安装等各环节均面临巨大工期压力。基于施工周期的考虑，经现场详细勘查后，确定利用原GGH钢结构支架方案。支架结构采用悬臂支托，使新增支架基础避开地面烟道、电缆沟道等设备。

如图4所示，最终每炉支架仅需新增4根钢立柱，且GGH钢支架加固及新增钢立柱土建基础可实现不停炉施工，并充分利用烟囱及吸收塔间的空地，布置湿式电除尘控制间及水系统设备，最大限度降低项目投资，减少工程量，缩短改造工期。

3.2特殊灰水分离装置

湿式电除尘内部冲洗之后的灰水呈弱酸性，且含有大量细微颗粒，不能直接循环使用。若直接废弃将造成二次污染，同时消耗大量的工业用水。该项目的水系统遵循高效分离、循环利用的设计原则，结合场地特点，采用钢结构斜管沉淀池作为湿式电除尘灰水处理装置。配套的斜管沉淀池理论处理水量约为80t/h，设计表面负荷3.48m3/m2˙h，占地空间6m(宽)×10m(长)×5m(高)。

如图5所示，湿式电除尘内部的冲洗水通过灰斗收集后引入斜管沉淀池，经混凝、絮凝去除悬浮物，达到湿式电除尘电场冲洗水质要求。处理后的灰水进入循环水箱，通过循环泵打入湿式电除尘内部做为冲洗水使用。斜管沉淀池底部污泥区设置泥斗收集沉淀后的污泥，通过排泥泵打入厂区污水处理系统。

3.3无热风吹扫阴极绝缘结构

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