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一、技术路线介绍 WESP的主要功能是进一步实现烟气污染物，包括微细颗粒物（PM2.5、SO3酸雾等）的洁净化处理，主要用于解决脱硫塔后的烟尘排放问题。作为燃煤电厂污染物控制的精处理技术设备，WESP一般与除尘器和湿法脱硫系统配合使用，不受煤种条件限制，可应用于新建工程和改造工程。 当燃煤电厂污染物需达到超低排放的要求时，可采用以湿式电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线，如图1所示。其中，当除尘器采用低低温电除尘器时，关键设备主要功能、污染物协同脱除等与“以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线”相同。 当烟尘排放限值为5mg/m3时，WESP入口烟尘浓度宜小于20mg/m3。为减少前级污染控制设备的投资，并考虑WESP可达到的除尘效率，适当加大WESP的容量，其入口烟尘浓度可放宽至30mg/m3。 当烟尘排放限值为10mg/m3时，WESP入口烟尘浓度宜小于30mg/m3。为减少前级污染控制设备的投资，并考虑WESP可达到的除尘效率，适当加大WESP的容量，其入口烟尘浓度可放宽至60mg/m3。 图1 以湿式电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线图 二、可达到的性能指标 该技术路线可达到的性能指标如下： （1）烟囱出口烟尘排放浓度可达5mg/m3以下，烟尘去除率（含石膏）和PM2.5去除率＞70%，对于金属极板WESP，当要求烟尘去除率≥85%时，一般需要两个电场； （2）SO2排放≤35mg/m3； （3）NOX排放≤50mg/m3； （4）SO3的脱除率≥70%，最高可达95%以上。 三、适用条件 该技术路线的适用条件如下： （1）WESP进口烟气需为饱和烟气； （2）对于新建工程，当烟尘排放浓度限值不大于5mg/m3时； （3）对于改造工程，当除尘设备及湿法脱硫设备改造难度大或费用很高、烟尘排放达不到标准要求，尤其是烟尘排放限值为10mg/m3或更低，且场地允许时； （4）锅炉燃用中、高硫煤时。 四、典型案例介绍 案例一：国华定州电厂3号机（660MW）改造工程 1. 工程概况 国华定州电厂位于河北省保定市定州市西南部，电厂规划容量为4×600MW，二期工程为2×660MW超临界空冷机组，其中3号机组已于2009年9月投入运行。电厂二期烟气脱硫装置，与机组同步建设，采用一炉一塔，不设GGH。2014年4月对定州电厂3号机组进行了测试，电除尘器出口烟尘浓度为36mg/m3。为满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）特别排放限值的要求，对3号机组进行了超低排放环保提升改造。 2.技术路线及设计条件 （1）技术路线 国华定州电厂3号机组采用金属极板WESP，布置在脱硫设备后，采用的技术路线为：低氮燃烧+SCR+热回收器+ESP+脱硫装置+WESP，如图2所示。 图2 定州电厂3号机660MW机组烟气治理技术路线图 （2）设计条件 定州电厂3号机WESP入口烟气参数及性能要求见表1。 表1 WESP入口烟气参数及性能要求 3. 技术方案 本项目WESP采用金属极板水平烟气流湿式电除尘技术，根据WESP入口烟气参数及所要求达到的性能指标，最终确定了定州电厂所采用的WESP为两电场。 本项目WESP主要技术参数见表2。 表2 WESP主要技术参数 4. 投运效果 该机组改造后于2014年11月投运，第三方测试机构于2014年12月4日对其进行测试，测试期间，生产负荷在95%以上。在各污染治理设施正常运行情况下，WESP出口烟尘、SO2、NOX排放浓度分别为2mg/m3、6 mg/m3、17mg/m3。 案例二：华能日照电厂4号机（680MW）改造工程 1. 工程概况 华能日照电厂4号机原配套电除尘器为双室四电场电除尘器，已于2009年投运。为达到烟尘排放小于5 mg/m3的目标，决定对其进行WESP改造。 2. 技术路线及设计条件 （1）技术路线 日照电厂4号机组WESP改造，将脱硫塔净气烟道出口原有GGH拆除，在原有GGH位置设置立式导电玻璃钢WESP，采用的技术路线为：SCR+ESP+海水脱硫+WESP，如图3所示。 图3 华能日照电厂4号机680MW机组技术路线图 （2）设计条件 WESP设计烟气参数及性能要求见表3。 表3 WESP入口烟气参数及性能要求 3. 技术方案 在脱硫塔净气烟道出口原GGH位置处布置立式导电玻璃钢WESP，主要技术参数见表4。 表4 WESP主要技术参数 4. 投运效果 日照电厂4号机组于2014年9月投运，该机组为华能集团首台680MW机组WESP工程应用，2014年10月完成168小时运行，经第三方测试机构现场测试，WESP出口烟尘排放浓度小于4.2mg/m3，WESP各项性能指标均优于设计保证值。 案例三：国电常州电厂1号、2号机（2×630MW）改造工程 1. 工程概况 国电常州电厂位于常州市新北区春江镇境内，距常州市区约18km，北临长江，西靠常州港区，南距沪宁高速公路约12km。常州电厂一期工程（2×630MW）1号机组于2006年5月投产，2号机组于2006年11月投产。 近年来，由于燃煤的变化，烟尘、硫氧化物排放不能达标。为满足国家和地方环保法规要求，改善本地区的大气环境质量，决定对1号、2号燃煤机组脱硫、除尘进行排放达标改造，在1号、2号机组新增二级脱硫塔后分别增设一套WESP。 2.技术路线及设计条件 （1）技术路线 常州电厂一期工程2×630MW超临界机组采用柔性极板WESP，布置在脱硫设备后，采用的技术路线为：低氮燃烧+SCR+ESP+WFGD+ PT-WESP，如图4所示。 图4 国电常州电厂1号机630MW机组技术路线图 （2）设计条件 WESP入口烟气参数及性能要求见表5。 表5 WESP入口烟气参数及性能要求 3. 技术方案 本项目PT-WESP采用相变凝聚与柔性极板WESP整合的复合相变凝聚湿式电除尘技术，采用分体式布置结构形式，主要由烟风系统、WESP本体（包含相变凝聚器）、供水系统、排水系统、保温、防腐等部分组成。 本项目WESP主要技术参数见表6。 表6 WESP主要技术参数 从上表各项比较可以看出，不管是采用何种湿电极板型式、高压电源型式，只要选取的通流面积、比集尘面积以及极间距合理，均能达到≤5mg/m3这种比较理想的排放浓度。同时从一些项目的比较我们还可以看出，采用以导电玻璃钢为阳极的湿式电除尘器，其外排废水量和NaOH耗量都是比较少的。同时本表未对各种案例的经济性做出比较。由此可见，只要选择合理的参数，任何一种型式的湿式电除尘器都能达到消耗的排放效果。 电除尘器基本术语 1、除尘器 dust collector， dust separator 从含尘气体①中分离，捕集粉尘②的装置或设备。 2、电除尘器 electrostatic precipitator 利用高压电场对荷电粉尘的吸附作用，把粉尘从含尘气体中分离出来的除尘器。即在高压电场内，使悬浮于含尘气体中的粉尘受到气体电离的作用而荷电，荷电粉尘在电场力的作用下，向极性相反的电极运动，并吸附在电极上，通过振打、冲刷或其他方式从金属表面上脱落，同时在重力的作用下落入灰斗的除尘器。 3、干式除尘器 dry dust collector 不使用液体（水）捕集含尘气体中粉尘的惯性除尘器，过滤式除尘器和干式电除尘器的总称。 4、除尘效率 collection efficiency overall efficiency of separator 单位时间内，除尘器捕集到的粉尘质量占进入除尘器的粉尘质量的百分比。 5、分级（除尘）效率 grade （collection）efficiency 除尘器对某一粒径（或粒径范围）粉尘的除尘效率。 6、穿透率 penetration 又称透过率，单位时间内，除尘器排出的粉尘质量占进入除尘器粉尘质量的百分比。 7、压力损失 pressure loss 除尘器进口断面与出口断面的气流平均全压之差。 压力降 pressure drop 阻力 resistance 8、切割粒径 cut size 又称分离界限粒径，除尘器的分级效率等于50%时对应的粉尘粒径。 ①当含尘气体中粉尘的粒径较小，以致其沉降速度可以忽略时，含尘气体也可称为气溶胶。本次术语介绍不采用气溶胶这个词汇。 ②粉尘（固体颗粒物）按粒径和来源可分为尘粒、粉尘、烟尘等，本次术语介绍统称为粉尘。 |
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