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导电玻璃钢WESP在西柏坡电厂330MW机组上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-05-10     浏览次数:352

北极星环保网讯:本文简述了导电玻璃钢湿式电除尘器(导电玻璃钢WESP)的工作原理、特点及国内外应用现状,重点介绍了导电玻璃钢湿式电除尘器在西柏坡电厂330MW机组上的应用情况,并对该技术在设计、运行中需要注意的问题进行了探讨。机组投运后运行良好,出口烟尘排放浓度低于5 mg/m3,实现了燃煤烟气“超低排放”要求,为大型燃煤电厂改造工程应用导电玻璃钢湿式电除尘器提供了有益的参考。

引言

(略)本文重点介绍了导电玻璃钢湿式电除尘技术在西柏坡电厂1~4号机组上的应用,探讨了该技术在设计、运行中需要注意的问题,为该项技术在大型燃煤电厂的进一步优化和推广提供了有益的参考。

1技术简介

1.1 原理及特点

导电玻璃钢WESP是一种用来处理含湿气体的高压静电除尘设备,在燃煤电厂中通常布置在脱硫设备后,其工作原理和金属板式WESP以及干式电除尘器基本相同,都要经历电离、荷电、收集和清灰四个阶段,与金属板式WESP不同之处在于导电玻璃钢WESP的极板采用的是正六边形蜂窝式导电玻璃钢,由于玻璃钢材料的抗腐蚀性能很好,故其清灰方式采用间断喷淋的方式进行清灰,具有节约水资源、不受粉尘比电阻影响、无反电晕及二次扬尘等特点。WESP不仅可以有效除去烟气中的PM2.5,同时还可协同脱除SO3、汞及烟气中携带的脱硫石膏雾滴等污染物,抑制“石膏雨”和“烟囱白烟”的形成,同时设备本体结构小、占地面积小、布置方便等。

1.2 国内外应用情况

导电玻璃钢WESP技术最早应用于国外硫酸、冶金和化工行业,已有几十年的历史,但处理烟气量相对较小,设备容量较小。国外尚无大型燃煤机组的应用业绩,国内燃煤电厂WESP起步较晚,近年来由于环保标准的日益严格,国内相关企业及科研院所加大了WESP的研发力度,通过自主研发或引进技术,不仅在核心技术上实现了突破,并迅速得到了工业应用,积累了一定经验。导电玻璃钢WESP从2013年开始在国内大型燃煤机组中应用,已投运项目取得了较好的减能减排效果。目前,导电玻璃钢WESP在燃煤电厂已有近百台合同业绩,成为超低排放中的主要技术之一。

2项目概况

河北西柏坡发电有限责任公司位于河北省平山县县城东南,东距石家庄市区37公里,西距平山县城1公里,目前装机容量为2520MW。公司现拥有四台单机容量为330MW国产燃煤发电机组,机组分别于1993年12月、1994年11月、1998年10月、1999年6月投产。三期工程2×600MW燃煤发电机组分别于2006年8月和12月投产发电。本次环保改造针对一期二期的四台330MW机组实施。要求通过改造后,西柏坡电厂大气污染物排放浓度在基准氧含量6%条件下达到“超低排放”的标准限值,浙江菲达环保科技股份有限公司承担了脱硫吸收塔后新增导电玻璃钢WESP的建设任务。

3工程应用

3.1 总体技术思路

西柏坡电厂4×330MW机组中采用的导电玻璃钢WESP烟气深度净化装置布置在湿法脱硫二级塔和烟囱之间。

采用的工艺路线如图1所示:锅炉+脱硝装置+干式布袋除尘器+湿法脱硫装置(双塔双循环)+湿式电除尘器。

烟气先经过脱硝系统去除NOx,然后经干式电/布袋除尘器去除粉尘,之后再经过石灰石-石膏湿法脱硫装置去除SO2。脱硫塔出来后温度低、湿度大、腐蚀性强的烟气再经过导电玻璃钢WESP进行深度处理。

图1 西柏坡电厂1~4号机4×330MW燃煤机组的工艺路线图

3.2 烟气设计参数及性能要求

根据技术协议,本项目的WESP入口烟气参数及性能要求见表1。

 

3.3 技术方案

本项目WESP采用导电玻璃管式立式烟气流湿式电除尘技术,该技术具有如下特点:

1)阳极模块采用特殊导电玻璃钢,具有极强的抗酸和氯离子腐蚀性能,强度高、硬度高、耐腐蚀性能强;

2)导电玻璃钢WESP为节水节能型深度烟气净化设备。无需连续喷淋,采用定期间断清洗方式,水耗小;

3)阳极模块组件可采用工厂成型,每个模块由多根正六边形蜂窝管组成,既节省了空间,有保证了足够的强度,还可实现整体模块化安装,有利于保证制作安装质量,安装简便,施工工期短;

4)布置方式灵活,可采用立式或卧室方式布置在脱硫塔外,也可布置在脱硫塔顶,节省场地空间,特别适用于场地有限的改造项目;

5)收尘极管为蜂窝状结构,空间利用率高,可有效增大比集尘面积;

6)常规导电玻璃钢为有机高分子材料,耐高温性能不如金属材质,通常烟气温度要求小于90℃;

7)阴极系统、内部喷淋管路及喷嘴材料采用2205双相不锈钢材质,能够保证足够的抗腐蚀性能。

根据导电玻璃钢WESP入口烟气参数及所要求达到的性能指标,采用菲达公司的选型程序计算并结合实际工程应用经验,最终确定了导电玻璃钢WESP深度净化装置的主要设计参数。主要技术参数见表2,方案图如图2所示。

 

图2 WESP外形图

3.4 投运效果

本项目的四台导电玻璃钢WESP于2015年11月底安装完毕。投运之后实物图如图3所示。导电玻璃钢WESP投运后,运行参数稳定,电源采用阿尔斯通高频电源,额定输入电压400VAC,输入电流196A,输出额定二次电压70kV,二次电流1800mA。实际运行控制二次电压45kV,二次电流960mA,实际投运后烟气中烟尘浓度低于5mg/Nm3,长期运行在2mg/Nm3~4.5mg/Nm3。取得了较为理想的改造效果。

图3 导电玻璃钢WESP实物图

4设计及运行注意事项

导电玻璃钢湿式电除尘技术是近几年才发展起来的新兴技术,为保证其有良好的性能,并能长期安全可靠地运行,在设计及运行管理上应注意以下事项:

(1)合理设计电极结构

电极是导电玻璃钢WESP的核心部分。电极的配置形式、结构及材料的选用,是导电玻璃钢WESP正常运行的关键。根据不同的工况条件,有针对性地对电极维护,可有效的改善湿式电除尘器的运行状况。

(2)绝缘装置的清洁与加热

由于绝缘装置与含尘烟气直接接触,会造成积灰降低绝缘性能,因此需采取措施使绝缘装置保持清洁:采用热风吹扫加电加热的形式保证绝缘瓷套表面的清洁和干燥。

(3)系统的机电一体化控制程度

导电玻璃钢WESP设置在湿法脱硫后,在喷淋时需要保证电场内部的电压低于起弧电压。因此,对该系统实行机电一体化控制设计,才能保证系统的安全运行,同样也是使系统保持连续良好运转强有力的保证。

(4)可靠的防腐与保温措施

由于采用了间断喷淋的方式,阴极系统需采用2205双相不锈钢或以上的材质;内部喷淋系统管道及喷嘴同样应采用2205双相不锈钢或非金属防腐材质;由于阳极模块的特殊结构设计,所以对于壳体及内部支撑梁的防腐质量严格要求,阳极系统的密封性需要得到保证;根据环境温度,考虑设计必要的防冻和保温措施。

5结语

导电玻璃钢WESP基于其技术特点,可实现对PM2.5、SO3及除雾器后烟气中携带的石膏雾滴等污染物的有效脱除,在西柏坡电厂4×330MW燃煤机组上的成功应用表明,其减排效果明显,可彻底解决困扰电厂的“石膏雨”问题,大大改善了电厂的周边环境,为大型燃煤电厂采用湿式电除尘器实现“超低排放”提供了有益的参考。

原标题:【技术汇】导电玻璃钢WESP在西柏坡电厂330MW机组上的应用

 
 
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