湿电除尘器自备热电站超洁净排放工程的应用
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摘 要：湿电除尘器作为国家环保要求超洁净排放中降低烟尘的主流设备，是全国大多数热电站或大型火电厂在降低烟尘指标中的首选设备。前几年湿电除尘器使用不锈钢材质316L比较多，但在运行中出现泄漏现象较频繁，近几年在推广使用不锈钢材质2205，其防腐性能更强，珠海华丰纸业自备热电站超洁净排放工程中的湿电除尘器所使用的不锈钢为2205，包括箱体内衬、阳极板、阴极线等全部采用双相不锈钢2205。
关键词：超洁净 湿电除尘 设备性能
中图分类号：TH4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）06（a）-0061-02
珠海华丰纸业有限公司现有2台75t/h循环流化床锅炉，响应国家超洁净排放的号召，笔者公司在原有布袋除尘器的基础上，在脱硫塔出口烟道段增加湿电除尘器，降低烟尘浓度。
1 初始设计条件
（1）烟气量为234000Nm3/h;（2）烟气温度55℃;（3）烟气含尘30mg/Nm3;（4）烟气含水75mg/Nm3;（5）烟气SO2为50mg/Nm3;（6）烟气NOx为100mg/Nm3。
2 技术指标
湿式静电除尘器结构型式为蜂窝立式，台数为1台，湿式电除尘除尘效率：大于90%，截面积46.6m2，集尘管总面积2924.1m2，通道数402个，六角形阳极管内切圆直径360mm，电场长度6m，出口烟尘排放浓度≤5mg/Nm3，烟气流速1.7m/s，设备本体阻力≤300Pa，壳体碳钢衬2205不锈钢，阳极板及阴极线均为不锈钢2205。本体漏风率：≤2%。
3 湿电除尘器工艺流程及布置方式
3.1 工艺流程
湿电除尘器与脱硫塔分体布置，架设于石膏脱水楼与烟囱之间偏锅炉内侧方向，烟气上进下出（湿电设备标高22m），进入120m烟囱排放。另外，冲洗（喷淋）水排水方式：排入脱硫滤液收集池系统。
3.2 布置方式
布置在烟囱前旁，烟道采用挡板控制，进入120m烟囱排放，且预留消白安装位置。
4 设备性能
湿电本体性能：（1）湿电除尘器的进口处采用格板的方式对气流进行分布装置，使烟气非常均匀地流过高压电场，格板采取耐腐蚀材料，厚度≥5mm。（2）壳体采用密封设计，防止死角或灰泥积聚，顶部不积水，保证壳体可以长期运行而且不变形。（3）湿电除尘器其内部设有检修所需的人孔和通道，当检修需要时对内部构件进行维修，检修孔直径≥600mm，矩形人孔门尺寸≥450mm×600mm。（4）流向所有高压部分的入口门与该高压部分供电的整流变压器设置有安全联锁，以确保高压用电的安全。（5）所有巡检及检修用的平台都要设置有栏杆和护板，栏杆高度为≥1.2m，平台载荷为≥4kN/m2。踏步、走道、平台等部位采用的材料为镀锌栅格板。平台及步道之間的净高尺寸≥2.1m，扶梯能满足到各层需检修和操作的作业空间，扶梯载荷为≥2kN/m2。（6）核计地震力的加速度对设备支撑件的底座的作用。（7）核计外壳和钢结构膨胀系数要求。（8）湿电除尘器的外壳都是采用碳钢（碳钢厚度≥6mm）衬双相不锈钢2205材质，本体所有内壁及内部结构件均有防腐措施。
阳极系统和阴极系统：（1）阳极：阳极选用耐腐蚀的不锈钢2205材料，满足正常运行的需要。湿电除尘器主要部件采用模块化的形式，极间距和阳极有效长度6m能达到超洁净除尘的要求。（2）阴极：阴极线采用耐腐蚀、放电效果好的钛合金材料，所具备的强度能承受住运行过程中的高速冲洗水流的冲刷。阳极和阴极在运行过程中一直保持非常良好的绝缘状态。绝缘子所采用的材质为陶瓷材质。绝缘箱通过采用电加热的形式，且各绝缘箱设置有1个温度测量点，通过设置温度测量点进行自动控制。（3）402根阳极板和阴极线都为垂直安装，设置有防止摆动的结构。装置安装调整好之后，阴、阳极之间的距离的极限偏差≤±1mm。（4）阴极线和阳极板固定牢固，极线、极板及其框架有一定的刚度，在最大可能的烟气流速下任何部件不会摆动。（5）阴阳极框架腐蚀后难以处理，因此选用玻璃钢材质。（6）绝缘子设置有可靠的恒温加热控制的装置，并配套有相应的热风吹扫装置，运行时可以有效地隔离湿烟气进入绝缘子的内壁，损坏绝缘子。
设备主要防腐材质：（1）设备结构层：采用玻璃钢防腐（亚邦34#脱衣树脂或同等质量水平品牌）。（2）树脂：上海富晨、华昌MFE-2品牌、同等质量水平品牌乙烯基树脂，亚邦34#脱衣树脂。（3）纤维：巨石集团品牌或同等质量水平品牌玻璃纤维。
钢结构，湿电除尘器所使用的钢结构能承受下列荷载：（1）湿电除尘器荷载（包括自身的重量、附属设备的重量、最大存灰水的重量等）。（2）地震所增加的荷载。（3）台风或阵风增加的荷载。（4）在检修过程中增加的荷载。（5）运行中烟道所承受的正压和负压。（6）烟道及灰斗系统等荷重，湿电除尘器所使用的支撑结构是自撑形式的，所有产生的垂直和水平负荷有效的转移到立柱子的基础上，使任何水平荷载都不能转移到别的结构上。湿电除尘器支架采用经过荷载设计的钢结构，钢支架柱脚基础面标高±0.000m，做650mm混凝土保护层。
喷淋系统：（1）喷淋系统可以有效清除湿电除尘器内部构件的积灰，从而避免内部构件结垢。（2）阴极系统、进口喇叭分布板应设置间隔冲洗装置。湿电除尘的设计必须考虑烟气的最高承受压力，设计负压-6kpa，设计正压+6kpa。湿电除尘的壳体设计寿命应≥30年。其检修间隔与所需时间与机组的检修周期对应，两次大修间隔6年。湿式电除尘中的设备、管道、箱罐、池等，应采取防腐和防磨措施。气体通过格板后流速最大、最小偏差≤15%。湿电除尘器须综合考虑烟气与废水的腐蚀情况。（3）本体设计使用必要的防腐材料。对范围内的烟道做必要的防腐处理。论证防腐相关部件材料的防腐性能，并作出明确的使用寿命保证。根据零部件寿命和更换频率核算长期运行下一个大修周期的运行维护费用。根据现有脱硫设备实际情况，论述湿式电除尘设计对脱硫烟气石膏雨和烟囱漂水问题的解决方案，明确承诺排放值。平台扶梯设计要求所有需要维护、检修、取样及就地控制仪表箱安装的地方均应设置平台和扶梯。
灰斗：（1）灰斗采用碳钢衬不锈钢2205材质，灰斗壁板溜角不得小于15°（2）灰斗壁板采用碳钢衬不锈钢2205材质（碳钢厚度≥6mm）。（3）灰斗内壁需有防腐措施。
4 结语
在国家环保形势日益严峻的情况下，大多数热电站或大型火电厂在降低烟尘，达到国家超洁净排放的环保要求，都在上湿电除尘设备。近年来也出现不少新技术、新装备，但经过实地考察其他企业的新技术、新装备的工程应用，最终还是选定湿电除尘器作为我司热电站降低烟尘的首选设备。湿电除尘器具有运行可靠、故障率低、稳定性好等优点，达到国家超洁净排放要求，同时双相不锈钢2205较不锈钢316L更耐腐蚀，使运行寿命更长，有效延长设备维护周期，降低运行维护费用。
参考文献
[1] GB 13223-2011.火电厂大气污染物排放标准[S]：中国环境科学出版社.2012.
[2] DL/T 1589-2016.湿式电除尘技术规范[S]：国家能源局.2016.
[3] SDGJ59-84.火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定[S]：水利电力部.1984.
[4] DL/T5190.4-2012.《电力建设施工技术规范第4部分：热工仪表及控制装置》[S]：中国电力出版社.2012
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