摘要：介绍了一种与湿法脱硫塔整体布置的新型湿式电除尘器。该除尘器采用了玻璃阳极管等结构件，通过燃煤电厂300MW机组示范运行表明:烟尘脱除效果明显，排放指标完全满足国家最新颁布的燃煤电厂超洁净排放标准。
关键词：玻璃钢阳极管；湿式电除尘;湿法脱硫;燃煤电厂
燃煤电厂是颗粒物的主要排放源之一，产生的颗粒物特别是PM2.5(细颗粒物)与PM10(可吸入颗粒物)对环境及人类健康危害巨大。湿式电除尘器作为燃煤电厂烟尘深度净化的终端精处理装备，已广泛应用于工业中，近年来逐渐在燃煤电厂推广应用。
研究人员针对燃煤电厂烟气的特点，反复试验，研制出了一种新型湿式电除尘器——SPIC-YD-WESP。该除尘器集喷淋、水膜、静电多种除尘机理为一体，湿法脱硫后饱和湿烟气经该新型湿式电除尘器净化后排放浓度低至0.8mg/Nm3。
一、工艺流程
该新型湿式电除尘器采用与湿法脱硫塔整体布置。即:SPIC-YD-WESP安装在脱硫吸收塔机械式除雾器顶部。湿式电除尘器壳体与脱硫吸收塔整体设计，烟气经脱硫吸收塔充分洗涤降温，通过机械除雾器将大颗粒雾滴去除后，直接进入湿式电除尘器进气室;均布装置将饱和湿烟气导入高压电场，烟气深度净化后，沿湿式电除尘器上部烟箱排入烟囱。独立布置的湿式电除尘器，将喷淋下来的灰水通过过滤、循环使用，部分废水通过收集水箱排入脱硫系统;与吸收塔整体布置的新型湿式电除尘器，喷淋下来的冲洗水直接进入吸收塔浆池作为脱硫系统的补给水。该新型湿式电除尘器仅设置一只冲洗水箱，通过水泵与湿式电除尘器内的喷嘴对阴阳极系统进行间歇冲洗，带走附着在其表面上的烟尘等物质,保持阳极管表面和阴极线清洁。
新型湿式电除尘器系统见图1。
二、结构及特点
2.1工作原理
新型湿式电除尘器的工作原理与干式电除尘器基本相同。脱硫后的饱和湿烟气经均布装置进入湿式电除尘器，其放电极在直流高电压的作用下，将其周围气体电离，烟尘等污染物在电场中荷电并在电场力的作用下向收集极运动，移动到收收集极表面释放电荷被捕集，污染物沿收集极经自流或在冲洗水作用下进入脱硫吸收塔浆液池。与干式ESP采用振打等方式使收尘极捕集的颗粒脱离相比，冲洗的方式可以避免二次夹带，从而提高除尘效率。
湿式电除尘器的性能不受粉尘比电阻和煤灰性质的影响，内部没有运动部件，没有振打清灰引起的二次扬尘，因此，性能稳定、高效、运行可靠，对PM2.5和SO3有很高的脱除效率。
湿式电除尘器工作原理见图2。
2.2本体结构
湿式电除尘器各系统设计中须考虑安全问题。由于除尘器本体内均处于低温、酸雾(尤其烟气中CL-含量较高)、水膜、水雾、烟尘、烟气等固、液、气混合物，设计中须综合考虑导电、烟尘形成的泥浆堵塞。
虽然静电收集室处于水雾环境中，但实践表明，只要放电极(电晕线)与收集极(收尘管)之间没有线状连续水滴，绝缘套及水平拉杆绝缘子处采用电加热或热风吹扫等方法，并采用自动控制来调节绝缘箱内烟气温度保持在露点以上，即不产生爬电现象，湿式电除尘器均能保持长期稳定运行。由于经过湿法脱硫后的燃煤烟气腐蚀性很强，壳体内壁及与烟气接触的部件需严格防腐，以防止湿式电除尘器因腐蚀影响装置的安全稳定运行。
2.3系统特点
采用SPIC-YD-WESP成套技术，针对燃煤电厂湿烟气特性，能有效控制细颗粒物(PM2.5)和酸雾(SO3)排放。
(1)出口粉尘可稳定控制在5mg/Nm3以下，达到“超洁净”排放标准;PM2.5细颗粒物的去除效率能达到95%以上。
(2)在系统研制过程中开发出的具有自主知识产权的螺旋针刺刚性放电极，其独特的螺旋结构既有效增大了电流密度且使得电场分布更加均匀，又避免了高烟气流速下的极线摆动和电流电压波动，允许更高的烟气流速。
(3)在电力行业率先采用导电玻璃钢作为收尘极材料，简化了系统、减轻了重量，降低了系统阻力，节约投资成本和运行费用。
(4)冲洗废水直接进入脱硫系统循环利用，达到废水“零”排放，不产生二次污染。
三、运行效果
目前，SPIC-YD-WESP型湿式电除尘器已有10余套投入燃煤电厂运行。运行结果显示，该型湿式电除尘器运行稳定，PM2.5等超细颗粒物、酸雾脱除效果显著。经第三方环保监测评估，烟气排放各项指标均符合超洁净排放标准，即出口烟尘浓度≤5mg/Nm3。
3.1设计与使用事项
(1)由于SPIC-YD-WESP型湿式电除尘器与湿法脱硫塔采用整体布置方式，荷载较大。尤其涉及技改项目时须核算原湿法脱硫塔的荷载能力，必要时进行脱硫塔加固。另外，由于整套装置安装在脱硫塔顶部，应充分考虑风载影响，并采取必要措施。
(2)设备运行时应有良好接地，采取必要的防雷措施以及高压保护措施。
(3)由于采用喷淋收尘、清灰和静电水膜收尘、
清灰，为保证设备正常运行，设计时应充分考虑湿式电除尘器下部冲洗喷淋高度和喷淋压力，保持收集极下端和下部限位装置清洁。
(4)注意阻燃。
燃烧原因(1)烟气条件电场内经常形生电火花乃至电弧放电,这是由电滤器本身的特性所决定的。因此应根据烟气条件选择电滤器材质。反过来说。当采用易燃性导电性玻璃钢材质时,使用中的烟气条件是至关重要的。(2)电火花及电弧放电。在生产中,由于送电电压过高,极线或极板的飘移,极板的变形或极线的局部肥大,阴极断线或电场内留有异物等原因,常会造成电弧放电现象。电弧放电能量大、又集中,根据试验可引起导电性玻璃钢着火。（3）异物。导电性玻璃钢或玻璃钢在积层制作和放置期间,会有闪点较低的挥发份逸出,当这些挥发份在局部区域(如流通不良的死角)达到一定浓度时，则可能被引燃。因此我公司在生产试验中加入了一定比例的阻燃剂，氧指数达到了45以上，在实际（用户）使用中增加了阻燃效果，减少了可能发生的可燃事故，这个效果现在 在实际运行中已经得到了验证。
四、结论
(1)通过实际运行表明，该型湿式电除尘器采用了螺旋刚性电极和蜂窝管导电玻璃钢作为阴阳极，有利于提高比收尘面积和运行电晕功率，减少了湿式电除尘装置的空间体积，从而将湿式电除尘器与湿式脱硫塔整体设计创造条件。
(2)将湿式电除尘器与湿法脱硫塔整体布置，节约占地空间的同时，减少了湿式电除尘污水处理系统，降低了整体造价。每次冲洗后的水直接排入脱硫塔循环利用，节约了脱硫系统补充水，达到新增装置无污水外排。
(3)出口粉尘可稳定控制在5mg/Nm3以下，达到“超洁净”排放标准，有较高的社会效益。
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论文作者:韩新奎
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/11
标签：电除尘器论文; 烟气论文; 电厂论文; 湿法论文; 吸收塔论文; 收尘论文; 燃煤论文; 《电力设备》2018年第18期论文;