淄博热电WESP水系统优化实践

2019-05-15李强

综合智慧能源 2019年4期

李强

(华电淄博热电有限公司，山东淄博 255054)

0 引言

华电淄博热电有限公司(以下简称淄博热电)#6机组原烟尘排放质量浓度按50 mg/m3进行系统设计选型，自2013年3月1日起，烟尘排放质量浓度执行20 mg/m3限值。为了保证#6机组顺利投产，通过深入研究和论证，确定采用脱硫塔出口布置湿式电除尘器(WESP)这一除尘提效技术方案。

#6机组WESP采用复式卧式结构布置。针对湿法脱硫与烟囱之间场地非常狭窄、无法布置常规结构的湿式电除尘器的问题，采用上下复式卧式布置，使湿式电除尘器在占用面积不变的情况下，仍可成倍增加收尘面积，同时，烟气流向和冲洗液的流向相互垂直，有利于提高除尘效率。WESP由除尘器本体、循环水系统、配套高压整流设备及低压控制系统共同组成，设计除尘器入口粉尘质量浓度70 mg/m3时，出口粉尘质量浓度≤15 mg/m3，后期论证除尘器入口质量浓度25 mg/m3时，出口粉尘质量浓度≤5 mg/m3。

1 存在的问题

1.1 电场运行不稳定

运用现状调查表进行诊断。通过查阅缺陷记录和检修总结报告，调查湿式电除尘器电场短路掉闸情况，见表1。

电场投运率是衡量电除尘器运行稳定性的一项重要指标，电场短路跳闸须结合机组停机检修机会进行处理，在正常运行中无法处理。电场长期无法投运、运行不稳定，使净烟尘存在超标排放的环保风险。

1.2 水系统运行可靠性低

可靠性低的原因主要有：内部水系统覆盖范围不足，不能满足全覆盖的要求，局部垢下腐蚀严重；水系统喷嘴系发生堵塞，尤其是管道末端喷嘴极易发生堵塞；水系统管道紧固装置不牢靠，管道易脱落；集水灰斗滤网易堵塞，造成水漫电场短路跳闸；水箱液位测量装置指示不准确等原因都造成水系统运行可靠性低。

表1 湿式电除尘器电场短路掉闸情况统计Tab.1 Statistical table of short circuit and tripping of WESP electric field 个

2 原因分析

2.1 极线固定方式设计不合理

极线固定方式采用端头夹扁的固定工艺，长时间的摩擦会使固定孔扩大，最后导致阴极线无法固定、脱落，阴阳极搭接，造成电场短路报警。

2.2 冲洗水覆盖范围不足

冲洗水覆盖范围不足，造成局部阳极板、吊板、支承挂板不在冲洗覆盖范围内，发生严重的垢下腐蚀。

2.3 过滤器过滤程序设计不完善

原设计过滤程序仅考虑时间控制模式，未考虑压差控制模式，靠人工设置时间调节控制不好把握，往往错过了最佳反冲时机，一旦堵塞后，很难冲洗干净。

2.4 过滤器旁路管道通水无法过滤

过滤器反冲洗设计为旁路回水反冲洗滤芯，旁路手动阀门正常开启30%～45%，即使滤芯反冲洗时，旁路管道通水难免会未经过过滤器直接用于喷嘴喷淋，携带的杂质易堵塞喷嘴。

2.5 喷淋管路固定装置不可靠

喷淋管道固定方式采用U形卡环吊装，此处冲洗水无法冲洗到。即使是316L不锈钢材质，在无可靠冲洗水的条件下，与脱硫后湿烟气接触也难免会发生腐蚀现象。

2.6 集水灰斗滤网易堵塞

集水灰斗设置U形水封，水封回水管路上设有一滤网(规格GFW10.0/2.5(平纹))，用于过滤灰水中的大块杂物，防止进入水箱，内部脱落的防腐鳞片等大块杂物极易造成滤网堵塞，导致灰水在集水灰斗内淤积，当灰斗液位达到一定高度，积水会漫过下层电场极板极线，造成下层电场输出短路跳闸[1]。

2.7 水箱液位测量装置指示不准确

水箱液位计采用超声波液位计，为减少热气对测量数据的影响，特设置导波管，导波管在底部与水箱连通，4个连通口尺寸50 mm×50 mm，由于水箱底部淤泥较多，经常将连通口堵塞，导致测量指示不准确。

3 解决措施

3.1 改造极线固定方式

对极线固定方式进行改造，采用端头夹扁及拗L弯或者防退螺栓固定安装工艺，并使阴极线不易脱落。

3.2 改造喷淋管路

对内部喷淋管路进行改造，共增加6条喷淋管路(直径65 mm)，新增每条喷淋管路13个螺旋喷嘴，在原8条喷淋管道末端每条增加1个螺旋喷嘴，且在电场西南角再增加1个螺旋喷嘴，增加共计88个螺旋喷嘴，以增大了喷淋覆盖面积，水源来自循环水管道，加上放电区原有的96个螺旋喷嘴，改造后放电区螺旋喷嘴共计184个。按上层400个方形喷嘴(1个喷嘴2.0 L/min)和44个螺旋喷嘴(1个喷嘴8.5 L/min)全部开启计算，流量共计71 t/h，同时，查阅循环水泵性能曲线[2]，循环水泵出力满足工况需求。

3.3 完善过滤器过滤程序

在保留时间控制模式的基础上，增设压差控制模式，当压差达到100 kPa时自动触发反冲洗，运行正常后，切换为时间控制模式。

3.4 增强过滤器旁路管道通水过滤

在喷淋主管道上增加4套Y形过滤器(20目，过滤直径0.9 mm)，喷嘴孔径2.4 mm(方形、90°)和3.2 mm(螺旋、120°)大于Y形过滤器的过滤直径，不易堵塞喷淋喷嘴。

3.5 改造喷淋管路固定装置

对固定方式进行略微的改造，腐蚀主要发生在U形卡环固定螺栓处，U形卡环不存在腐蚀现象，考虑将U形卡环固定螺栓采用“玻璃鳞片”“防腐树脂”进行“密封”“封闭”，使其与脱硫后湿烟气隔绝。

3.6 改造集水灰斗

对集水灰斗进行改造，使其可以在不停运水系统的前提下，对滤网进行定期在线清理，经过计算，灰斗的容积40 m3，循环水总流量约17 m3/h，补给水流量约20 m3/h，在不考虑烟气带水等水损耗的情况下，灰斗可容纳1 h的循环水和补给水的水量，而清理滤网每次只需要20 min，故可在滤网前U形水封管道上设置2只手动蝶阀，正常保持全开状态，当清理滤网时，关闭2只手动蝶阀，隔断下灰斗来水，清理完成后，开启2只手动蝶阀，确保湿式除尘器的安全稳定运行；在湿式除尘器下灰斗壁板上部1/3处(距离灰斗顶部约300 mm)采用斜插的方式加装316L不锈钢溢流管，规格ø108 mm×4 mm，增加U形水封管路和排空门(DN40不锈钢球阀)，变径ø56 mm×3 mm顺至湿式除尘器下灰斗废水箱，用手动蝶阀做隔断门，手动蝶阀保持常开状态，当灰斗存水液位漫过溢流管上管口时，溢流管底部管口有大量的灰水流出，故可凭此判断下灰斗滤网存在堵塞现象，能够及时作出有效处理。