湿式电除尘器运行存在问题分析及解决策略

北极星环保网讯:2011年7月29日，国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，要求现有火力发电厂从2014年7月1日必须执行。在新环保标准中，重点区燃煤锅炉烟囱粉尘排放限值20mg/m3[1]。

三河电厂一期工程安装2台日本三菱重工350MW凝汽式汽轮发电机组。每台机组各配备2台干式电除尘器，每台电除尘均采用双室两通道五电场卧式布置，2012年6月份，性能试验测得脱硫出口粉尘排放浓度为27~29mg/Nm3，无法达到新标准的排放要求。

为实现机组粉尘排放浓度降低到≤5mg/Nm3以下“近零排放”目标，2014年4月，1#机组利用检修机会，在干式电除尘器前加装低温省煤器、干式电除尘器高频电源升级改造、脱硫吸收塔除雾器改造、加装湿式电除尘器，实现了燃煤电厂粉尘“近零排放”的目标。

1湿式电除尘器简介

1.1湿式电除尘器原理

湿式电除尘器是一种用来处理含微量粉尘和微颗粒的新除尘设备，与干式电除尘器的除尘基本原理相同，要经历荷电、收集和清灰3个阶段。湿式电除尘器靠高压电晕放电使得粉尘荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下到达到集尘板/管，沉集在极板上的粉尘可以通过水将其冲洗下来。湿式清灰可以避免已捕集粉尘的再飞扬，达到很高的除尘效率。湿式电除尘器可有效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二恶英)等。使用湿式电除尘器后含湿烟气中的粉尘排放可达5mg/Nm3以下。

1.2柔性布湿式电除尘简介

三河电厂1#机组改造采用山东大学能源环境公司柔性布湿式电除尘技术，布置在脱硫吸收塔后，采用立式布置，烟气从下向上流经电场段，从顶部双出口汇入FRP烟道，排入烟囱或冷却水塔。柔性布低温耐酸腐蚀性能优异，完全适用于阳极收集液的酸性环境，无需连续冲洗的中性水施以保护;定期冲洗，采用“自冲刷”水力冲灰方式，正常运行时水耗近乎为0t/h，正常运行电压稳定在40~50kV。

采用柔性布湿式电除尘器后，机组出口粉尘浓度小于5mg/Nm3，湿式电除尘器效率达80%以上，达到了近零排放的标准。

1.3湿式电除尘器运行

1.3.1湿式电除尘器投运

湿式电除尘器投运要求装置入口烟气温度低于65℃，绝缘箱温度维持在90℃~120℃，提前4h启动阴极冲洗及阳极冲洗，使阳极表面充分湿润，满足投运条件后高压电源进行“自检”，合格后按下“高压”按钮，增加输出电流值，直到电场本体上的电压出现饱和或电场即将出现二次电源波动为止。

1.3.2湿式电除尘器停运

湿式电除尘器停运采用切断高压电源，停电加热器;开启阴阳极冲洗装置，检查集液槽水质合格后停止冲洗。当锅炉灭火后，如果进行自然通风冷却或强制通风冷却，湿式电除尘器要投入运行，降低粉尘排放，阴阳极必须进行连续冲洗，防止阴阳极结垢或阳极布温度高损坏。

2湿式电除尘器运行存在问题分析

2.1机组启动燃油影响阳极导电性尘排放浓度超标时间。

1#机组采用微油点火方式启动，由于柔性布湿式电除尘器加装在脱硫吸收塔后面，没有烟气旁路，机组启动投油过程，烟气必须经过柔性布湿式电除尘器，烟气中含有不完全燃烧的燃油雾滴对阳极柔性布造成污染，影响柔性布阳极导电性，对除尘效果不利。

柔性布湿式电除尘器阳极采用非金属材料柔性布，厂家要求柔性布运行时不能与油接触，会影响其导电性，当柔性布上附着有油时，柔性布不容易被水浸湿，由于油的导电性比水弱，尤其在启动初期投油，油层阻碍柔性布润湿，烟气流过柔性布时会使柔性布变干变脆，影响柔性布寿命和导电性。启动初期，柔性布通过阳极冲洗装置使柔性布表面充分湿润，使其具有良好的导电性，运行中主要由烟气携带脱硫吸收塔中的水汽凝结来润湿柔性布，满足其导电性。

如果启动初期，电场电压电流按照正常标准投入，启动时间长，会造成柔性布上集聚的油层较厚，影响柔性布的导电性，当机组正常运行时柔性布上油清洗不彻底，电场阳极无法建立正常电压电流，严重影响湿式除尘器的除尘效率。

2.2电场投运逻辑条件不合理

柔性布湿式电除尘器投运条件之一，“启动阴阳极冲洗程序满足4h”要求。这种投运逻辑条件适用机组启动初期投入湿式电除尘器时，充分润湿阳极柔性布表面，使柔性布表面形成稳定的水膜，令其具有良好的导电性，并防止柔性布湿润度不良被高温烟气损坏。

虽然此条件能够满足保护柔性布的要求，但没有考虑到现在更高的环保排放时间控制要求，湿式电除尘器在装置正常运行一段时间后，再次启动需要启动阴阳极冲洗程序4h，必须先降低电场电压，防止冲洗时水流量大导致电场火花率高引起二次电压低保护动作，电场跳闸，结果延长4h跳闸电场启动时间和其他运行电场的正常运行时间，造成粉尘排放浓度超标时间长4h。

因此，湿式电除尘器电场投运，必须满足冲洗程序启动4h的逻辑条件不合理，不适合正常运行时因故短时停运湿式电除尘器或电场跳闸后再次启动。湿式电除尘器投入运行后，进入湿式电除尘器的烟气为脱硫塔出来的湿烟气，正常运行中湿烟气凝结的水雾能够维持柔性布的湿度，在柔性布表面形成稳定的水膜。

因此，在湿式电除尘器运行后需要短时停运后再次启动时不需要进行水冲洗4h，可以直接启动，不影响柔性布的安全运行，同时减少电场的停运时间，保证湿式电除尘器的除尘效率，降低粉尘排放浓度超标时间。

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