濕電除塵器自備熱電站超潔凈排放工程的應用

趙景生

摘 ?要：濕電除塵器作為國家環保要求超潔凈排放中降低煙塵的主流設備，是全國大多數熱電站或大型火電廠在降低煙塵指標中的首選設備。前幾年濕電除塵器使用不銹鋼材質316L比較多，但在運行中出現泄漏現象較頻繁，近幾年在推廣使用不銹鋼材質2205，其防腐性能更強，珠海華豐紙業自備熱電站超潔凈排放工程中的濕電除塵器所使用的不銹鋼為2205，包括箱體內襯、陽極板、陰極線等全部采用雙相不銹鋼2205。

關鍵詞：超潔凈 ?濕電除塵 ?設備性能

中圖分類號：TH4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）06（a）-0061-02

珠海華豐紙業有限公司現有2臺75t/h循環流化床鍋爐，響應國家超潔凈排放的號召，筆者公司在原有布袋除塵器的基礎上，在脫硫塔出口煙道段增加濕電除塵器，降低煙塵濃度。

1 ?初始設計條件

（1）煙氣量為234000Nm3/h;（2）煙氣溫度55℃;（3）煙氣含塵30mg/Nm3;（4）煙氣含水75mg/Nm3;（5）煙氣SO2為50mg/Nm3;（6）煙氣NOx為100mg/Nm3。

2 ?技術指標

濕式靜電除塵器結構型式為蜂窩立式，臺數為1臺，濕式電除塵除塵效率：大于90%，截面積46.6m2，集塵管總面積2924.1m2，通道數402個，六角形陽極管內切圓直徑360mm，電場長度6m，出口煙塵排放濃度≤5mg/Nm3，煙氣流速1.7m/s，設備本體阻力≤300Pa，殼體碳鋼襯2205不銹鋼，陽極板及陰極線均為不銹鋼2205。本體漏風率：≤2%。

3 ?濕電除塵器工藝流程及布置方式

3.1 工藝流程

濕電除塵器與脫硫塔分體布置，架設于石膏脫水樓與煙囪之間偏鍋爐內側方向，煙氣上進下出（濕電設備標高22m），進入120m煙囪排放。另外，沖洗（噴淋）水排水方式：排入脫硫濾液收集池系統。

3.2 布置方式

布置在煙囪前旁，煙道采用擋板控制，進入120m煙囪排放，且預留消白安裝位置。

4 ?設備性能

濕電本體性能：（1）濕電除塵器的進口處采用格板的方式對氣流進行分布裝置，使煙氣非常均勻地流過高壓電場，格板采取耐腐蝕材料，厚度≥5mm。（2）殼體采用密封設計，防止死角或灰泥積聚，頂部不積水，保證殼體可以長期運行而且不變形。（3）濕電除塵器其內部設有檢修所需的人孔和通道，當檢修需要時對內部構件進行維修，檢修孔直徑≥600mm，矩形人孔門尺寸≥450mm×600mm。（4）流向所有高壓部分的入口門與該高壓部分供電的整流變壓器設置有安全聯鎖，以確保高壓用電的安全。（5）所有巡檢及檢修用的平臺都要設置有欄桿和護板，欄桿高度為≥1.2m，平臺載荷為≥4kN/m2。踏步、走道、平臺等部位采用的材料為鍍鋅柵格板。平臺及步道之間的凈高尺寸≥2.1m，扶梯能滿足到各層需檢修和操作的作業空間，扶梯載荷為≥2kN/m2。（6）核計地震力的加速度對設備支撐件的底座的作用。（7）核計外殼和鋼結構膨脹系數要求。（8）濕電除塵器的外殼都是采用碳鋼（碳鋼厚度≥6mm）襯雙相不銹鋼2205材質，本體所有內壁及內部結構件均有防腐措施。

陽極系統和陰極系統：（1）陽極：陽極選用耐腐蝕的不銹鋼2205材料，滿足正常運行的需要。濕電除塵器主要部件采用模塊化的形式，極間距和陽極有效長度6m能達到超潔凈除塵的要求。（2）陰極：陰極線采用耐腐蝕、放電效果好的鈦合金材料，所具備的強度能承受住運行過程中的高速沖洗水流的沖刷。陽極和陰極在運行過程中一直保持非常良好的絕緣狀態。絕緣子所采用的材質為陶瓷材質。絕緣箱通過采用電加熱的形式，且各絕緣箱設置有1個溫度測量點，通過設置溫度測量點進行自動控制。（3）402根陽極板和陰極線都為垂直安裝，設置有防止擺動的結構。裝置安裝調整好之后，陰、陽極之間的距離的極限偏差≤±1mm。（4）陰極線和陽極板固定牢固，極線、極板及其框架有一定的剛度，在最大可能的煙氣流速下任何部件不會擺動。（5）陰陽極框架腐蝕后難以處理，因此選用玻璃鋼材質。（6）絕緣子設置有可靠的恒溫加熱控制的裝置，并配套有相應的熱風吹掃裝置，運行時可以有效地隔離濕煙氣進入絕緣子的內壁，損壞絕緣子。

設備主要防腐材質：（1）設備結構層：采用玻璃鋼防腐（亞邦34#脫衣樹脂或同等質量水平品牌）。（2）樹脂：上海富晨、華昌MFE-2品牌、同等質量水平品牌乙烯基樹脂，亞邦34#脫衣樹脂。（3）纖維：巨石集團品牌或同等質量水平品牌玻璃纖維。

鋼結構，濕電除塵器所使用的鋼結構能承受下列荷載：（1）濕電除塵器荷載（包括自身的重量、附屬設備的重量、最大存灰水的重量等）。（2）地震所增加的荷載。（3）臺風或陣風增加的荷載。（4）在檢修過程中增加的荷載。（5）運行中煙道所承受的正壓和負壓。（6）煙道及灰斗系統等荷重，濕電除塵器所使用的支撐結構是自撐形式的，所有產生的垂直和水平負荷有效的轉移到立柱子的基礎上，使任何水平荷載都不能轉移到別的結構上。濕電除塵器支架采用經過荷載設計的鋼結構，鋼支架柱腳基礎面標高±0.000m，做650mm混凝土保護層。

噴淋系統：（1）噴淋系統可以有效清除濕電除塵器內部構件的積灰，從而避免內部構件結垢。（2）陰極系統、進口喇叭分布板應設置間隔沖洗裝置。濕電除塵的設計必須考慮煙氣的最高承受壓力，設計負壓-6kpa，設計正壓+6kpa。濕電除塵的殼體設計壽命應≥30年。其檢修間隔與所需時間與機組的檢修周期對應，兩次大修間隔6年。濕式電除塵中的設備、管道、箱罐、池等，應采取防腐和防磨措施。氣體通過格板后流速最大、最小偏差≤15%。濕電除塵器須綜合考慮煙氣與廢水的腐蝕情況。（3）本體設計使用必要的防腐材料。對范圍內的煙道做必要的防腐處理。論證防腐相關部件材料的防腐性能，并作出明確的使用壽命保證。根據零部件壽命和更換頻率核算長期運行下一個大修周期的運行維護費用。根據現有脫硫設備實際情況，論述濕式電除塵設計對脫硫煙氣石膏雨和煙囪漂水問題的解決方案，明確承諾排放值。平臺扶梯設計要求所有需要維護、檢修、取樣及就地控制儀表箱安裝的地方均應設置平臺和扶梯。

灰斗：（1）灰斗采用碳鋼襯不銹鋼2205材質，灰斗壁板溜角不得小于15°（2）灰斗壁板采用碳鋼襯不銹鋼2205材質（碳鋼厚度≥6mm）。（3）灰斗內壁需有防腐措施。

4 ?結語

在國家環保形勢日益嚴峻的情況下，大多數熱電站或大型火電廠在降低煙塵，達到國家超潔凈排放的環保要求，都在上濕電除塵設備。近年來也出現不少新技術、新裝備，但經過實地考察其他企業的新技術、新裝備的工程應用，最終還是選定濕電除塵器作為我司熱電站降低煙塵的首選設備。濕電除塵器具有運行可靠、故障率低、穩定性好等優點，達到國家超潔凈排放要求，同時雙相不銹鋼2205較不銹鋼316L更耐腐蝕，使運行壽命更長，有效延長設備維護周期，降低運行維護費用。

參考文獻

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