塔上湿式电除尘器技术在工程中的应用分析

蔡 晶

（大唐环境产业集团股份有限公司 北京 100097）

引言

近年来，国家加大大气污染治理和节能减排力度，不断提高燃煤电厂二氧化硫、氮氧化物和烟尘排放限值的标准，全国燃煤电厂均积极响应号召进行着各项污染的治理。截止2018年，我国火力发电厂提前2年实现了烟气“超低排放”要求，可谓是治理力度空前。

在大气污染防治超低排放治理的浪潮中，原有较落后的技术逐渐被淘汰，而“节能减排高效的除尘工艺”因为效率高、能耗低、并能协同脱除其他污染物被广泛应用。由此湿式电除尘器技术在烟尘超低排放改造中脱颖而出，作为细微烟尘精处理设备安装在湿法脱硫后，发挥着显著的作用。

1 工程概况

胜利发电厂位于东营市西城区东南约7公里处，在万泉村的东南侧，属于城市电厂，担负着胜利油田生产、生活供电和集中供热任务。

3号机组锅炉配套的干式除尘设备为低压脉冲旋转脉冲布袋除尘器，布袋除尘器出口粉尘排放指标不大于20mg/Nm3。

3号机组脱硫系统进行提效改造采用双塔双循环石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硫塔出口SO2排放指标不大于35mg/Nm3。

本工程除尘超低排放改造工程采用管式湿式电除尘技术，要求吸收塔出口烟气流入湿式电除尘器，经湿式电除尘器除尘除雾达到排放限值后，经烟囱排入大气。

2 除尘改造超低排放技术路线介绍

本工程除尘改造是以湿式电除尘技术作为除尘核心技术，技术路线为：锅炉烟气→脱硝装置（SCR）→空气预热器→干式除尘器（≤30mg/Nm3）→石灰石-石膏法脱硫装置（保证出口粉尘≤30mg/Nm3）→管式湿式电除尘装置（≤5mg/Nm3）→烟囱，技术路线流程如图1所示。

图1 以湿式电除尘技术为核心的除尘改造技术路线图

2.1 技术优点

湿式电除尘器对粉尘的适应性强，除尘效率高，适用于处理高湿的烟气；无二次扬尘；无锤击设备等易损部件，可靠性强；并能有效去除亚微米级颗粒、SO3气溶胶和石膏微液滴，对蓝烟和石膏雨有一定的控制作用。

2.2 技术缺点

湿式电除尘器在高粉尘浓度和高SO2浓度时难以采用。因湿式电除尘器布置在湿法脱硫后，处于饱和湿烟气环境，与烟气接触的结构件必须要有良好的防腐蚀措施。管式湿式电除尘器冲洗水为间歇冲洗，水量较小，但由于多数冲洗水最终返回脱硫塔统一处理，仍需注意脱硫系统的水平衡问题。

3 改造工程情况介绍

3.1 主要设计参数

表1 主要技术参数

3.2 改造技术特点

湿式电除尘器布置在脱硫吸收塔顶部，为圆形结构，烟气下进上侧出。烟气经脱硫吸收塔顶层喷淋层后，进入湿式电除尘器入口喇叭，气流经入口气流均布装置进行均流后，进入阴阳极系统进行粉尘、雾滴的收集，最终，烟气从出口烟道接入烟囱并排入大气。

湿式电除尘器系统主要包含：烟气系统、水冲洗系统、绝缘子热风吹扫系统、供电控制系统。

（1）烟气系统

通过CFD数值模拟实验，在湿式电除尘器入口处设置井字形导流板及孔板，并合理调整导流板倾斜角度及高度，合理分配孔板开孔率等技术措施，来保证了除尘器荷电收尘区的气流分布合理，使进入湿式电除尘器本体的气流偏差小于0.2。

由于，湿式电除尘器在脱硫后饱和烟气状态中运行，运行温度约50度，在材料选择上，所有烟气过流面均考虑在低温潮湿环境中可长期耐酸性腐蚀和氯腐蚀的材料。

（2）水冲洗系统

湿式电除尘器内部设置上下两层喷淋装置。上层喷淋装置为收尘区清灰系统，布置于阳极模块上方，结合供电分区采用分区间歇喷淋方式。同时，每个喷淋区间设置有分区隔板，以此来避免相邻分区喷淋时短路的发生。下层喷淋装置为辅助清灰系统，在上层喷水期间或上层喷水间隔间频繁开启，以增加烟气水雾携带量，使阳极管壁均匀覆盖水雾。辅助清灰系统在一定程度上较好地保证了阳极管下部管壁的清洁，烟气携带的细水雾能较好的覆盖在管壁上，起到良好的辅助清灰作用。

（3）绝缘子热风吹扫系统

在脱硫后湿烟气环境中，为防止绝缘子的爬电现象及导电现象的发生，需保证绝缘子室内部的干燥。该工程绝缘室保温方式采用内部绝缘子电加热器和外部热风吹扫的组合方式，有效的保证了绝缘子室内部的干燥。

（4）供电控制系统

湿式电除尘器的供电系统按6个供电分区设计，配套6台高频电源。高频电源根据水冲洗系统的开启频率、开启时间来进行升压或降压控制，有效保证了湿式电除尘器喷淋时的安全性。

4 改造效果

3号机组湿式电除尘器投运至今运行稳定、效果良好，运行电压稳定在42Kv左右，粉尘排放浓度稳定在3mg/Nm3以内，各项技术参数指标均符合设计要求，达到粉尘超低排放要求。经第三方性能测试参数如表2所示。

表2 在100%BMCR负荷条件下的测试结果

结语

本工程的管式湿式电除尘器放置在脱硫吸收塔顶部，具有结构新颖、无占地面积、气流均布性好、清灰冲洗能力强、性能稳定高效、运行可靠等优点。从投运工程的应用中可知，管式湿式电除尘技术能满足现今严格的粉尘排放标准，作为湿烟气、细粉尘的精处理设备发挥着显著的作用。在打赢蓝天保卫战中，我们相信，湿式电除尘器技术在其他行业的烟气治理中也将发挥着不可替代的作用。