濕式電除塵器作為燃煤電廠煙氣深度凈化裝置，已廣泛應(yīng)用于燃煤機(jī)組，研究其相關(guān)內(nèi)容，分析濕式電除塵器的工作原理和基本分類，在探討運(yùn)行過(guò)程中濕式電除塵頻繁放電原因分析的同時(shí)，結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了改善蜂窩濕式電除塵收集極制造、安裝等方法和運(yùn)行管理。

關(guān)鍵詞：濕式電除塵；燃煤電廠；放電；收集極；對(duì)策；

1 概述

當(dāng)前，燃煤電廠超低排放領(lǐng)域呈現(xiàn)出多種技術(shù)或技術(shù)組合，其中一種技術(shù)路線為：鍋爐省煤器出口+SCR裝置+干式靜電除塵器+煙氣換熱器+FGD+濕式電除塵器。濕式電除塵器(簡(jiǎn)稱WESP)可以有效去除煙氣中的PM2.5、SO3霧滴、重金屬汞及脫硫產(chǎn)生的石膏霧滴等污染物。

某燃煤電廠采用該技術(shù)路線，濕式電除塵為蜂窩管式，與石灰石-濕膏脫硫塔整體布置，濕電除塵效率≥85%。濕電收集極為蜂窩狀導(dǎo)電玻璃鋼，放電極為剛性針型電極，煙氣中被收集的塵和水或沖洗水通過(guò)除霧器直接排入脫硫漿液池。該項(xiàng)目于2015年投入運(yùn)行，2年后停爐檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣室部分收集極表面有明顯放電痕跡，且存在破損現(xiàn)象。本文主要針對(duì)收集極破損原因進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并提出了一些解決方案。

河北威美17萬(wàn)氣量生物質(zhì)鍋爐濕式電除塵器實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放

2 濕式電除塵器的工作原理和基本分類

(1) 濕式電除塵器的工作原理。煙氣中的水霧在電極形成的電暈場(chǎng)內(nèi)荷電后分裂進(jìn)一步霧化，電場(chǎng)力、荷電水霧的碰撞攔截、吸附凝并，共同對(duì)粉塵粒子起捕集作用，*終粉塵粒子在電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下到達(dá)收集極而被捕集，捕集的液滴在收集極表面形成的連續(xù)水膜將捕獲的粉塵帶出電場(chǎng)。

濕式電除塵器內(nèi)由于有水霧液滴的存在，使得電極表面勢(shì)壘發(fā)生了改變，與干式電除塵器相比，濕式電除塵器的電極更易于電子的激發(fā)。另外，水中的雜質(zhì)離子在電場(chǎng)作用下，也易于越過(guò)表面勢(shì)壘而成為發(fā)射離子。這些因素綜合作用改變了電極放電效果，使之能在低電壓下發(fā)生電暈放電。同時(shí)，由于水的比電阻較小，液滴與粉塵結(jié)合以后使得粉塵的比電阻下降，從而提高了濕式電除塵器的除塵效率。此外，濕式靜電除塵器采用水流沖洗，不會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。

(2) 濕式電除塵器的基本分類。濕式電除塵器有管式和板式兩種基本分類，管狀濕式電除塵器是由多根并列的耐腐蝕金屬管或?qū)щ姴Ａт摴芙M成的收集極，并且放電極是均勻地分布在不同的極板之間，管狀濕式電除塵器的局限性就在于其僅僅可以用來(lái)處理上下垂直流動(dòng)的煙氣，板式濕式電除塵器的集塵極呈平板狀，極板間均勻布置著放電極，板式濕式電除塵器的適用范圍較廣，水平或者垂直流動(dòng)的煙氣都可以用板式濕式電除塵器處理。這2種濕式電除塵器的不同點(diǎn)主要在于：

 (1) 對(duì)于給定的除塵效率，電極長(zhǎng)度相同的前提下，管式濕式電除塵器所允許的煙氣流速是板式濕式電除塵器的2倍；

(2) 對(duì)于給定的除塵效率，管式濕式電除塵器的局部干燥區(qū)比板式濕式電除塵器要小。

3 濕式電除塵器的應(yīng)用

(1) 主要性能參數(shù)與設(shè)備： (1) 濕式電除塵本體(1臺(tái))。規(guī)格：25.7m×14.4m×9.5m；處理風(fēng)量：2450400m3/h；進(jìn)口濃度：70mg/Nm3；壓損：≤250Pa；沖洗水量：25t/h。 (2) 高壓供電裝置(2000mA/72kV)6套。 (3) 沖洗水泵2臺(tái)(1用1備)。流量：160m3/h，揚(yáng)程：85m，功率：75kW。 (4) 沖洗水箱，φ3.0m×4.8m。1只。 (5) 熱風(fēng)風(fēng)機(jī)，1套。流量：6800m3/h，全壓：4000Pa，功率：15kW。

(2) 運(yùn)行效果。濕式電除塵器于2015年3月開(kāi)始安裝，8月完成并投入運(yùn)行。用戶反饋：該型濕式電除塵器運(yùn)行穩(wěn)定，PM2.5等超細(xì)顆粒物、酸霧脫除效果顯著。經(jīng)第三方環(huán)保監(jiān)測(cè)評(píng)估：煙氣排放各項(xiàng)指標(biāo)均符合超潔凈排放標(biāo)準(zhǔn)，即出口煙塵濃度≤5mg/Nm3。2018年3月中旬出現(xiàn)二次電壓偏高(*高達(dá)70kV)，二次電流偏小(150mA以下)，且閃絡(luò)放電頻繁，運(yùn)行不穩(wěn)定。

4 問(wèn)題分析與預(yù)防措施

4.1 停機(jī)檢查

2018年5月該公司660MW機(jī)組停爐。

(1) 沖洗水系統(tǒng)：濕式電除塵器上氣室和下氣室沖洗裝置的沖洗水管支架無(wú)松動(dòng)、腐蝕、脫落；支架與支撐梁接觸部位防腐墊無(wú)磨損；下氣室玻璃鋼格柵與支撐梁之間防磨橡膠墊片無(wú)老化和磨損；進(jìn)行噴淋試驗(yàn)時(shí)，下氣室噴嘴噴淋形狀完好，噴嘴無(wú)磨損，沖洗水管背壓正常；

(2) 熱風(fēng)系統(tǒng)：加熱器運(yùn)行正常，風(fēng)機(jī)、管路、閥門(mén)無(wú)“跑冒滴漏”現(xiàn)象，絕緣箱干燥、無(wú)腐蝕和泄漏。

(3) 絕緣系統(tǒng)：底部絕緣子干凈、清潔。

(4) 陰陽(yáng)極系統(tǒng)：放電極在收集極管內(nèi)同心度均保持完好，放電極與固定、限位框架連接牢固，無(wú)松動(dòng)、脫落現(xiàn)象

收集極管箱內(nèi)壁及上下斷面平整，無(wú)變形、裂紋、老化、磨損、腐蝕等現(xiàn)象。

檢測(cè)存在的問(wèn)題：沖洗水箱排污閥打開(kāi)時(shí)，水質(zhì)渾濁、有雜物；進(jìn)行噴淋試驗(yàn)時(shí)，上氣室噴嘴大面積堵塞(約30%噴嘴)、沖洗效果較差，尤其噴嘴堵塞部位收集極管內(nèi)表面無(wú)法沖洗；側(cè)壁絕緣子有少量集灰現(xiàn)象；收集極管箱與梁接地點(diǎn)連接導(dǎo)電碳纖維老化、斷裂、脫落現(xiàn)在嚴(yán)重。

4.2 原因分析

經(jīng)分析排查，造成濕式電除塵器二次電壓高、二次電流低且運(yùn)行不穩(wěn)定的原因主要有以下幾點(diǎn)：

(1) 濕式電除塵器分為6個(gè)沖洗區(qū)域，單個(gè)區(qū)域沖洗管網(wǎng)*長(zhǎng)距離超過(guò)10m，沖洗啟動(dòng)時(shí)，離濕式電除塵器殼體進(jìn)水口較近的噴嘴背壓較高，霧化效果好。由于管路泄壓嚴(yán)重，離濕式電除塵器殼體進(jìn)水口較遠(yuǎn)的噴嘴背壓低，霧化效果較差，導(dǎo)致整個(gè)斷面由于噴嘴背壓的不同，每個(gè)噴嘴霧化效果差異較大。

(2) 該公司濕式電除塵器沖洗水取至脫硫積水坑泵清洗水末端，由于脫硫積水坑泵清洗水閥內(nèi)漏，當(dāng)啟動(dòng)脫硫積水坑泵且濕式電除塵器沖洗水箱補(bǔ)水閥啟動(dòng)時(shí)，脫硫漿液沿管道進(jìn)入濕式電除塵器沖洗水箱。啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)時(shí)，“污染”的沖洗水導(dǎo)致濕式電除器沖洗噴嘴堵塞。沖洗噴嘴大面積堵塞，沖洗效果差，導(dǎo)致濕式電除塵器收集極管表面干濕界面差異過(guò)大，收集電荷的濕界面變小，二次電流降低。

(3) 濕式電除塵器沖洗水裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中，沖洗裝置噴嘴布置間距及與收集極端口間距設(shè)計(jì)不合理，噴嘴噴出的液滴在煙氣擾動(dòng)、自身重力作用下，到達(dá)收集極端口沖洗力度不夠，覆蓋面積不均勻。

(4) 由于收集極管箱與梁接地點(diǎn)連接導(dǎo)電碳纖維老化、斷裂、脫落現(xiàn)在嚴(yán)重，機(jī)組運(yùn)行時(shí)，帶電顆粒物到達(dá)收集管表面，無(wú)法盡快釋放電荷，電勢(shì)不斷積累導(dǎo)致二次電壓過(guò)高。

4.3 解決措施

(1) 濕式電除塵器外沖洗母管設(shè)計(jì)時(shí)，在噴嘴沖洗水母管前加裝0.2mm過(guò)濾精度二級(jí)過(guò)濾器，保護(hù)噴嘴。過(guò)濾器設(shè)前、后、旁路、排污閥各1個(gè)，排污口接回沖洗水回水管，差壓高時(shí)關(guān)閉入口閥，開(kāi)啟出口閥、旁路閥、排污閥即可利用旁路從過(guò)濾器出口入水實(shí)現(xiàn)反沖洗。

(2) 改造濕式電除塵器沖洗進(jìn)水管至附近空壓機(jī)冷卻水箱，確保沖洗水系統(tǒng)進(jìn)水質(zhì)量穩(wěn)定。

(3) 濕式電除塵器內(nèi)沖洗裝置設(shè)計(jì)時(shí)，降低沖洗裝置與除霧器端口間距；優(yōu)化噴淋區(qū)域劃分；濕式電除塵器內(nèi)管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，單區(qū)域母管變徑，確保噴嘴背壓、流量一致；增加沖洗水覆蓋率。

(4) 項(xiàng)目建成后，沖洗管路必須使用滿足水質(zhì)要求的清潔水沖洗，管網(wǎng)沖洗并確認(rèn)清潔，再安裝噴嘴。

(5) 濕電陽(yáng)極管箱四周增加引出接地環(huán)密度，單管箱每個(gè)斷面接地環(huán)采用鉛線串接后與殼體可靠接地。單個(gè)管箱上下斷面均應(yīng)采用鉛線將接地環(huán)串聯(lián)并分別與殼體相連。

(6) 加強(qiáng)巡檢過(guò)程管理，減少檢修時(shí)雜物進(jìn)入系統(tǒng)機(jī)會(huì)。

本文發(fā)表于《能源與環(huán)境》　2019年　編輯：電力行業(yè)節(jié)能環(huán)保公眾服務(wù)平臺(tái)

作者 | 張林 史旭 熊學(xué)云 國(guó)家電投集團(tuán)遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保工程有限公司重慶科技分公司