2. 湿式静电除尘器应用在百万机组燃煤火电厂超低排放项目
目前我国燃煤机组最大装机容量为1000MW，湿式静电除尘器在燃煤电厂百万机组的应用实例并不多，因此对百万机组的应用实例分析具有一定的实际参考意义。本节给出了国电宁波北仑电厂三期#7机组(1000MW)加装湿式静电除尘的应用实例，通过对装WESP前、后的烟气排放成分分析及对比，证明了湿式静电除尘器可有效去除燃煤电厂烟气中的SO3气溶胶、氮氧化物、粉尘和PM2.5等污染物，满足百万燃煤机组的超低排放要求。
2.1. 应用背景
为达到国家的燃煤机组大气污染排放新标准，实现燃煤机组在完成改造之后的烟气排放达到天然气机组标准，由南京国电环保科技有限公司与浙江德创环保合作EPC总承包，对国电宁波北仑电厂三期#6、#7机组(2×1000MW)加装湿式静电除尘设备。
2.2. 工程概况
国电宁波北仑电厂#6、#7机组(2×1000MW)湿式静电除尘器的阳极系统运用模块化设计，将整个阳极系统分为48个阳极模块，模块由车间生产并通过公路运输，现场再按图纸安装成整体。阳极管(收尘集)采用的导电玻璃钢具有非常好的耐腐蚀性能[2]，且具有很强的疏水性，能有效地阻隔灰尘和石膏对阳极壁的粘结。导电玻璃钢极板具有耐腐蚀、重量轻、导电性能好、抗燃、抗氧化性好等方面拥有的突出特点，在技术风险和可靠性、运行费用上占有较大的优势，代表着湿式静电除尘技术的发展方向。
阴极线采用2205不锈钢材料制作的管状针刺线，具有强度高，耐腐蚀性能好等特点，能适用于饱和湿烟气环境长期工作。阴极线固定于上下框架上，框架通过设置于壳体外部的绝缘箱支撑，绝缘箱内吊杆采用陶瓷管支撑，绝缘箱内配有电加热装置，其内部温度维持在120~140 ℃，同时绝缘箱还配有热风吹扫装置，以保证绝缘箱时刻保持干燥绝缘状态。阴极铅垂布置，底部有固定防摆装置，装置内设置的拉杆采用陶瓷材料并配有加热功能保证其干燥绝缘。
进、出口烟道以及阳极模块以下部分采用玻璃鳞片防腐，阴极大梁、阳极模块以上本体采用衬预硫化定基橡胶防腐，阴极上框架其余部分全部采用2205不锈钢制作。
目前，#7机组的湿式静电除尘器已完成安装、调试及试运行，并正式投入使用。本文使用的测试数据均来自于#7机组。
2.3. 运行情况
#7机组于2009年6月建成投产，其脱硫系统(WFGD)改造于2013年1月完成，如图4所示，#7机组的湿式静电除尘器布置在WFGD后，考虑到电厂的空间和湿式静电除尘器的体积重量等因素，采用塔外钢支架独立布置的形式，不影响吸收塔安全，支架的支撑梁避开地下铺设的管道。#7机组的WESP进口烟气流量约为2950000Nm3/h，湿饱和烟气由WFGD流向WESP，烟气流向“上进下出”。
蜂窝管湿式电除尘在阳极管上部设置有一层间歇喷淋，此喷淋由冲洗水泵供水，采用高压力及专用的无堵塞冲洗喷嘴，正常运行时，湿式电除尘温降仅为2~3℃，间断喷淋时，温降为5~7℃。喷淋时集尘极表面形成一层连续水膜，收集下来的烟尘随水膜重力自流至下部集液槽，实现在线清灰。温度40℃以上时，石膏易溶于水，粘度下降，不易粘结在阳极管上，整个设备在运行过程中不会产生灰尘和石膏的粘结现象。
#7机组的湿式静电除尘器自2015年3月投运至今已正常运行2个多月，系统运行的各项指标正常、稳定。
图 4国电宁波北仑电厂#7机组(1000MW)湿式静电除尘器
2.4. 应用分析
国电北仑电厂#7机组湿式静电除尘器正常运行2个月来，通过对各项监测数据的采样和收集，可对湿式静电除尘器的效果作出定量和定性的分析。
首先通过肉眼观察，如图5所示，#7机组烟囱排放的烟气在湿式静电除尘器投运前、后有比较直观的对比，湿式静电除尘器投运后烟囱排放的白烟明显减少，说明湿式静电除尘器对雾滴和粉尘的去除效果明显。
再从定量的角度分析， #7机组完成湿式静电除尘改造后的“168”小时满负荷试运行。该机组的实时环保数据为：二氧化硫11.6 mg/Nm3、氮氧化物40.4 mg/Nm3、烟尘2.2 mg/Nm3，这标志着该燃煤机组经过超低排放改造，污染物排放指标已经达到甚至优于燃气轮机标准。据测算，改造后#7机组每年可在原基础上减排二氧化硫约500吨、氮氧化物约500吨、减排烟尘约27吨[3]。
图 5国电北仑电厂#7机组WESP投运前、后烟囱排放对比图
3. 结论及展望：
湿式静电除尘器因其稳定、高效的除尘效果在发达国家的火电厂已有相当广泛的应用，目前在我国火电行业也在积极推广。本文通过对国电宁波北仑电厂#7机组(1000MW)燃煤机组湿式静电除尘器的应用实例分析，证明湿式静电除尘器可以有效去除燃煤烟气中的SO3气溶胶、氮氧化物和粉尘等主要污染成分。随着国家和公众对环境保护的日益重视，相信湿式静电除尘器会更快普及到各大燃煤电厂，在我国大气污染治理的进程中起到重要作用。
参考文献：
[1]湿式电除尘器在燃煤电厂WFGD后的应用分析，第15届电除尘学术会议论文集，2013.
[2]朱连勇，蜂窝型导电玻璃钢电除雾器在硫酸生产中的应用，硫酸工业，2011，3-14.
[3]中国国电集团公司官网新闻，北仑公司首台百万千瓦机组实现超低排放，2015-3-26.