專業(yè) | WESP在燃煤電廠粉塵“近零排放”工程的應(yīng)用
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到或優(yōu)于20~40mg/m3的指標(biāo)。
通過改善噴淋層設(shè)計,保證吸收塔塔內(nèi)氣流分布均勻度,保證每個噴嘴入口壓力均勻。
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獨特的運行環(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”,可達到其它污染物控制設(shè)備難以達到的極低的排放限值,一般情況下,其對微細粉塵的去除率能夠達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)強蛟鎮(zhèn)境內(nèi)下月岙村,距強蛟鎮(zhèn)約1.5公里,距寧海縣城23公里,距寧波80公里,為保護環(huán)境,體現(xiàn)國企社會責(zé)任,響應(yīng)神華集團“綠色發(fā)電計劃”,實現(xiàn)大氣污染物“近零排放”的要求,國華寧海電廠對#2、#4機組實施環(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,實現(xiàn)粉塵“近零排放”的目標(biāo)。
3.2WESP設(shè)計參數(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)合電廠實際場地條件限制因素,對WESP進行了優(yōu)化選型設(shè)計,主要的設(shè)計參數(shù)及性能要求見表2。
3.3技術(shù)方案特點
本項目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)計后,保證該技術(shù)方案滿足寧海電廠脫硫塔出口的實際煙氣特性。
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),可實現(xiàn)對陽極板、陰極線的同時連續(xù)的噴淋,噴嘴經(jīng)過特殊的設(shè)計,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120%以上,充分保證系統(tǒng)運行穩(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為是整個WESP結(jié)構(gòu)中最重要的部件,此項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、放電強度高的特點,這種極配和高壓供電相匹配,可以獲得最佳電氣運行參數(shù),有效保證長期實現(xiàn)“近零排放”。
3.3.3循環(huán)穩(wěn)定的水系統(tǒng)
通過計算寧海電廠實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)的補充水使用,對電廠而言基本實現(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)具有強度高、抗酸腐蝕性能強的特點,能夠完全適應(yīng)WESP內(nèi)部高濕、強腐蝕性的運行環(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作用,延長WESP的使用壽命。
3.4運行效果
2015年12月26日,寧海電廠#4爐660MW機組煙氣粉塵“近零排放”工程順利并入系統(tǒng)運行,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,成功完成了各項建設(shè)目標(biāo)。
2016年1月16日,經(jīng)權(quán)威部門測試結(jié)果顯示,該機組的出口粉塵排放量僅為0.575mg/Nm3,實現(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以上機組實現(xiàn)出口粉塵1mg/Nm3以下“近零排放”的投運機組,將為推動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,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機組的成功應(yīng)用經(jīng)驗表明,通過WESP的深度凈化作用后,可以實現(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實現(xiàn)“近零排放”提供了有益的參考。
責(zé)任編輯:售電小陳
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