由于通過低低溫電除塵器的出口煙塵平均粒徑大于3μm，可大幅提高濕法脫硫裝置協(xié)同除塵效果。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)脫硫塔及調(diào)整除霧器布置并改善其性能，除霧器出口煙氣攜帶霧滴濃度可達(dá)到或優(yōu)于20~40mg/m3的指標(biāo)。

通過改善噴淋層設(shè)計(jì)，保證吸收塔塔內(nèi)氣流分布均勻度，保證每個(gè)噴嘴入口壓力均勻。

采用單塔或組合式分區(qū)吸收技術(shù)，改變氣液傳質(zhì)平衡條件，并優(yōu)化漿液pH值、液氣比、漿液霧化粒徑、氧硫比等參數(shù)，提高脫硫效率。優(yōu)化塔內(nèi)煙氣流場，有效降低液氣比，降低能耗。通過以上措施改造過，一般濕法脫硫裝置的SO2脫除效率不低于98%，煙塵協(xié)同脫除效率大于70%。

2.1.3濕式電除塵器改造

WESP作為燃煤電廠尾氣治理精處理技術(shù)裝備，一般安裝于脫硫塔后，脫硫后煙氣經(jīng)WESP精處理后，排至煙囪。WESP獨(dú)特的運(yùn)行環(huán)境以及清灰方式，使其可有效捕集其它煙氣治理設(shè)備捕集效率較低的污染物(如PM2.5等)，消除“石膏雨”，可達(dá)到其它污染物控制設(shè)備難以達(dá)到的極低的排放限值，一般情況下，其對微細(xì)粉塵的去除率能夠達(dá)80%-90%。

3工程應(yīng)用

3.1工程概況

國華寧海電廠位于象山港底部，在寧海縣橋頭胡區(qū)強(qiáng)蛟鎮(zhèn)境內(nèi)下月岙村，距強(qiáng)蛟鎮(zhèn)約1.5公里，距寧海縣城23公里，距寧波80公里，為保護(hù)環(huán)境，體現(xiàn)國企社會(huì)責(zé)任，響應(yīng)神華集團(tuán)“綠色發(fā)電計(jì)劃”，實(shí)現(xiàn)大氣污染物“近零排放”的要求，國華寧海電廠對#2、#4機(jī)組實(shí)施環(huán)保改造工程。國華寧海電廠粉塵“近零排放”技術(shù)路線主要采用低低溫電除塵器改造、濕法脫硫改造、WESP改造，其技術(shù)路線示意圖如圖2所示。

煙氣先經(jīng)過脫硝系統(tǒng)去除NOx，然后經(jīng)低低溫電除塵器去除大部分粉塵，要求低低溫電除塵器設(shè)計(jì)出口粉塵小于15mg/Nm3，之后再經(jīng)過協(xié)同除塵濕法脫硫塔，要求出口粉塵小于5mg/Nm3，最后經(jīng)過WESP后要求出口粉塵小于1mg/Nm3，實(shí)現(xiàn)粉塵“近零排放”的目標(biāo)。

3.2WESP設(shè)計(jì)參數(shù)以及性能要求

針對國華寧海電廠#4爐的煙氣特性，并結(jié)合電廠實(shí)際場地條件限制因素，對WESP進(jìn)行了優(yōu)化選型設(shè)計(jì)，主要的設(shè)計(jì)參數(shù)及性能要求見表2。

3.3技術(shù)方案特點(diǎn)

本項(xiàng)目WESP采用金屬板式濕式電除塵器技術(shù)，由于脫硫塔出口煙氣具有高濕度、強(qiáng)腐蝕特性，因此從WESP的結(jié)構(gòu)要求以及材質(zhì)防腐性能兩方面做了綜合考慮，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，保證該技術(shù)方案滿足寧海電廠脫硫塔出口的實(shí)際煙氣特性。

3.3.1高效的噴淋系統(tǒng)

采用的是單線連續(xù)的噴淋技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對陽極板、陰極線的同時(shí)連續(xù)的噴淋，噴嘴經(jīng)過特殊的設(shè)計(jì)，霧化效果良好，經(jīng)合理排布后能確保噴淋無死角且覆蓋率達(dá)120%以上，充分保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，有效去除濕煙氣中粉塵、PM2.5、SO3氣溶膠等復(fù)合污染物。

3.3.2特殊的極配型式

陽極板和陰極線通常被認(rèn)為是整個(gè)WESP結(jié)構(gòu)中最重要的部件，此項(xiàng)目中采用金屬平板的陽極板配針刺型的陰極線，同極間距300mm。平板型的陽極板經(jīng)過特殊的加工工藝，能確保板面成膜均勻，針刺型的陰極線具有剛性強(qiáng)、放電強(qiáng)度高的特點(diǎn)，這種極配和高壓供電相匹配，可以獲得最佳電氣運(yùn)行參數(shù)，有效保證長期實(shí)現(xiàn)“近零排放”。

3.3.3循環(huán)穩(wěn)定的水系統(tǒng)

通過計(jì)算寧海電廠實(shí)際收集的粉塵量以及消耗的水量之間的關(guān)系，建立了一套針對寧海電廠#4爐的粉塵與廢水平衡系統(tǒng)，使大部分水循環(huán)使用，一小部分水外排，且通過控制外排水的濃度，使這部分水直接作為脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)充水使用，對電廠而言基本實(shí)現(xiàn)WESP零水耗。

3.3.4優(yōu)化的結(jié)構(gòu)材料選擇

結(jié)構(gòu)材料的防腐性能直接影響到WESP的使用壽命。寧海電廠項(xiàng)目中，主要的內(nèi)構(gòu)件如陽極板、陰極線的材質(zhì)選用的是2205雙相不銹鋼的材質(zhì)，這種材質(zhì)具有強(qiáng)度高、抗酸腐蝕性能強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠完全適應(yīng)WESP內(nèi)部高濕、強(qiáng)腐蝕性的運(yùn)行環(huán)境;對其他結(jié)構(gòu)件的材質(zhì)一般選用普通碳鋼涂覆玻璃鱗片進(jìn)行防腐;此外，WESP內(nèi)部的循環(huán)水是經(jīng)過NaOH加堿中和過的，使循環(huán)水的pH一般呈現(xiàn)中性偏堿性的狀態(tài)，能夠?qū)ESP內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件起到有效的抗酸腐蝕的保護(hù)作用，延長WESP的使用壽命。

3.4運(yùn)行效果

2015年12月26日，寧海電廠#4爐660MW機(jī)組煙氣粉塵“近零排放”工程順利并入系統(tǒng)運(yùn)行，低低溫電除塵器改造、脫硫提效改造以及WESP改造等設(shè)施全部投運(yùn)，成功完成了各項(xiàng)建設(shè)目標(biāo)。

2016年1月16日，經(jīng)權(quán)威部門測試結(jié)果顯示，該機(jī)組的出口粉塵排放量僅為0.575mg/Nm3，實(shí)現(xiàn)了大型燃煤電廠煙氣粉塵的“近零排放”改造目標(biāo)。

寧海電廠#4爐是國內(nèi)首臺600MW以上機(jī)組實(shí)現(xiàn)出口粉塵1mg/Nm3以下“近零排放”的投運(yùn)機(jī)組，將為推動(dòng)我國煤電清潔高效利用和能源技術(shù)革新提供了有力借鑒。

3結(jié)論

WESP基于其特殊的清灰方式和技術(shù)特點(diǎn)，可作為燃煤電廠粉塵精處理系統(tǒng)的技術(shù)裝備使用，經(jīng)過合理的技術(shù)路線選擇，可實(shí)現(xiàn)燃煤電廠粉塵的“近零排放”的目標(biāo)。國華寧海電廠#4爐660MW機(jī)組的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，通過WESP的深度凈化作用后，可以實(shí)現(xiàn)大型甚至超大型燃煤電廠的出口粉塵低于1mg/Nm3的“近零排放”，大大改善電廠的周邊環(huán)境，為大型燃煤電廠采用WESP實(shí)現(xiàn)“近零排放”提供了有益的參考。