颜士娟，徐旭东，章成伟，黄佳樑

(浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江 诸暨 311800)

导电玻璃钢WESP在西柏坡电厂330MW机组上的应用

颜士娟，徐旭东，章成伟，黄佳樑

(浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江 诸暨 311800)

简述了导电玻璃钢湿式电除尘器(导电玻璃钢WESP)的工作原理、特点及国内外应用现状，重点介绍了导电玻璃钢湿式电除尘器在西柏坡电厂330MW机组上的应用情况，并对该技术在设计、运行中需要注意的问题进行了探讨。机组投运后运行良好，出口烟尘排放浓度低于5mg/m3，实现了燃煤电厂烟气“超低排放”要求，为大型燃煤电厂改造工程应用导电玻璃钢湿式电除尘器提供了有益的参考。

导电玻璃钢；湿式电除尘器；燃煤电厂；应用

0 引言

环境形势日益严峻，大气污染日益严重，雾霾、酸雨等大气环境问题频繁发生，火电厂燃煤排放改造势在必行。随着国家标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的颁布，进一步降低了燃煤电厂大气污染物的排放限值，标准中规定要求烟尘、SO2、NOx排放限值(标准状态下)分别为20mg/m3、50mg/m3、100mg/m3。对于部分重点地区，各省市出台相关政策，要求达到超低排放的要求，即在基准氧含量6%条件下，烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。如此严格的排放标准，给燃煤电厂污染物达标排放带来了巨大压力。

西柏坡电厂位于首都北京周边，属于重点控制地区。在严峻的环境形势下，西柏坡电厂自我加压，以节能减排为中心，提出燃煤污染物达到“超低排放”要求，并决定在1～4号机组改造中加装导电玻

璃钢湿式电除尘器，以满足超低排放的要求。

本文重点介绍了导电玻璃钢湿式电除尘技术在西柏坡电厂1～4号机组上的应用，探讨了该技术在设计、运行中需要注意的问题，为该项技术在大型燃煤电厂的进一步优化和推广提供了有益的参考。

1 技术简介

1.1 原理及特点

导电玻璃钢WESP是一种用来处理含湿气体的高压静电除尘设备，在燃煤电厂中通常布置在脱硫设备后，其工作原理和金属板式WESP以及干式电除尘器基本相同，都要经历电离、荷电、收集和清灰四个阶段，与金属板式WESP不同之处在于导电玻璃钢WESP的极板采用的是正六边形蜂窝式导电玻璃钢，由于玻璃钢材料的抗腐蚀性能很好，故其清灰方式采用间断喷淋的方式进行清灰，具有节约水资源、不受粉尘比电阻影响、无反电晕及二次扬尘等特点。WESP不仅可以有效除去烟气中的PM2.5，同时还可协同脱除SO3、汞及烟气中携带的脱硫石膏雾滴等污染物，抑制“石膏雨”和“烟囱白烟”的形成，同时设备本体结构小、占地面积小、布置方便等。

1.2 国内外应用情况

导电玻璃钢WESP技术最早应用于国外硫酸、冶金和化工行业，已有几十年的历史，但处理烟气量相对较小，设备容量较小。国外尚无大型燃煤机组的应用业绩，国内燃煤电厂WESP起步较晚，近年来由于环保标准的日益严格，国内相关企业及科研院所加大了WESP的研发力度，通过自主研发或引进技术，不仅在核心技术上实现了突破，并迅速得到了工业应用，积累了一定经验。导电玻璃钢WESP从2013年开始在国内大型燃煤机组中应用，已投运项目取得了较好的减能减排效果。目前，导电玻璃钢WESP在燃煤电厂已有近百台合同业绩，成为超低排放中的主要技术之一。

2 项目概况

河北西柏坡发电有限责任公司位于河北省平山县县城东南，东距石家庄市区37km，西距平山县城1km，目前总装机容量为2520MW。公司现拥有4台单机容量为330MW国产燃煤发电机组，机组分别于1993年12月、1994年11月、1998年10月、1999年6月投产。三期工程2×600MW燃煤发电机组分别于2006年8月和12月投产发电。本次环保改造针对一期、二期的4台330MW机组实施。要求通过改造后，西柏坡电厂大气污染物排放浓度达到超低排放的标准，浙江菲达环保科技股份有限公司承担了脱硫吸收塔后新增导电玻璃钢WESP的建设任务。

3 工程应用

3.1 技术思路

西柏坡电厂4×330MW机组中采用的导电玻璃钢WESP烟气深度净化装置布置在湿法脱硫二级塔和烟囱之间。采用的工艺路线如图1所示：锅炉+脱硝装置+干式布袋除尘器+湿法脱硫装置(双塔双循环)+湿式电除尘器。烟气先经过脱硝系统去除NOx，然后经干式电/布袋除尘器去除粉尘，之后再经过石灰石-石膏湿法脱硫装置去除SO2。脱硫塔出来后温度低、湿度大、腐蚀性强的烟气再经过导电玻璃钢WESP进行深度处理。

图1 西柏坡电厂1～4号机4×330MW燃煤机组的工艺路线

3.2 烟气设计参数及性能要求

根据技术协议，本项目的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

项 目数 值入口烟气量/m3·h-11240512入口含尘浓度(干基)/mg·m-325入口烟气温度/℃～54出口粉尘浓度(干基)/mg·m-3<5本体阻力/Pa<300 保粉尘去除率(含石膏)/%>80 证PM2.5去除率/%≥80 效雾滴去除率/%≥80 率SO3去除率/%≥70

3.3 技术方案

(1)阳极模块采用特殊导电玻璃钢，具有极强的抗酸和氯离子腐蚀性能，强度高、硬度高、耐腐蚀性能强。

(2)导电玻璃钢WESP为节水节能型深度烟气净化设备。无需连续喷淋，采用定期间断清洗方式，水耗小。

(3)阳极模块组件可采用工厂成型，每个模块由多根正六边形蜂窝管组成，既节省了空间，有保证了足够的强度，还可实现整体模块化安装，有利于保证制作安装质量，安装简便，施工工期短。

(4)布置方式灵活，可采用立式或卧室方式布置在脱硫塔外，也可布置在脱硫塔顶，节省场地空间，特别适用于场地有限的改造项目。

(5)收尘极管为蜂窝状结构，空间利用率高，可有效增大比集尘面积。常规导电玻璃钢为有机高分子材料，其耐高温性能不如金属材质，通常烟气温度要求小于90℃。

(6)阴极系统、内部喷淋管路及喷嘴材料均采用2205双相不锈钢材质，抗腐蚀性能好。

根据导电玻璃钢WESP入口烟气参数及性能指标，确定了导电玻璃钢WESP深度净化装置的主要设计参数(见表2)，方案如图2所示。

表2 导电玻璃钢WESP的主要设计参数

项 目数 值WESP型号DFW174设计烟气量/m3·h-11240512入口粉尘浓度/mg·m-325烟气温度/℃～54电场数/个1流通面积/m2174玻璃钢管内径/mm内切圆φ360极管长度/m6极配型式正六边形阳极管+针刺线本体阻力/Pa<300出口粉尘浓度/mg·m-3<5外排废水量/t·h-10.45

图2 WESP外形

3.4 投运效果

本项目的4台导电玻璃钢WESP于2015年11月底安装完毕。导电玻璃钢WESP投运后，运行参数稳定，电源采用阿尔斯通高频电源，额定输入电压400VAC，输入电流196A，输出额定二次电压70kV，二次电流1800mA。实际运行控制二次电压45kV，二次电流960mA，实际投运后烟气中烟尘浓度低于5mg/m3,长期运行在2mg/m3～4.5mg/m3。取得了较为理想的改造效果。

4 设计及运行注意事项

(1)合理设计电极结构。电极是导电玻璃钢WESP的核心部分。电极的配置形式、结构及材料的选用，是导电玻璃钢WESP正常运行的关键。根据不同的工况条件，有针对性地对电极维护，可有效地改善湿式电除尘器的运行状况。

(2)绝缘装置的清洁与加热。由于绝缘装置与含尘烟气直接接触，会造成积灰降低绝缘性能，因此需采取措施使绝缘装置保持清洁：采用热风吹扫加电加热的形式保证绝缘瓷套表面的清洁和干燥。

(3)系统的机电一体化控制程度。导电玻璃钢WESP设置在湿法脱硫后，在喷淋时需要保证电场内部的电压低于起弧电压。因此，对该系统实行机电一体化控制设计，才能保证系统的安全运行，同样也是使系统保持连续良好运转强有力的保证。

(4)可靠的防腐与保温措施。由于采用了间断喷淋的方式，阴极系统需采用2205双相不锈钢或以上的材质；内部喷淋系统管道及喷嘴同样应采用2205双相不锈钢或非金属防腐材质；由于阳极模块的特殊结构设计，所以对于壳体及内部支撑梁的防腐质量严格要求，阳极系统的密封性需要得到保证；根据环境温度，考虑设计必要的防冻和保温措施。

5 结语

导电玻璃钢WESP基于其技术特点，可实现对PM2.5、SO3及除雾器后烟气中携带的石膏雾滴等污染物的有效脱除，在西柏坡电厂4×330MW燃煤机组上的成功应用表明，其减排效果明显，可彻底解决困扰电厂的“石膏雨”问题，大大改善了电厂的周边环境，为大型燃煤电厂采用湿式电除尘器实现“超低排放”提供了有益的参考。

[1]陈招妹,高志丰,吕明玉.WESP在燃煤电厂“超洁净排放”工程中的应用[J].电站系统工程.2014(30):18-20.

[2]中国环境保护产业协会电除尘委员会.燃煤电厂烟气超低排放技术[M].北京:中国电力出版社,2015.

[3] 赵景文,白 峰,张成全. 烟尘控制技术方案及分析[C]. 2016年全国燃烧电站超低排放与锅炉节能技术交流研讨会论文集.2016.

[4]王剑波.适应低排放的电除尘技术探讨[J].电力科技与环保,2012,28(1):23-26.

[5]陈 俊,林祖涵,颜 迅.新型湿式电除雾(尘)器在脱硫硝尾气深度净化处理工程的实践应用[J].电力科技与环保,2014,30(3):46-48.

Application of C-FRP WESP in 330MW coal-fired boiler of Xibaipo power plant

It described the principles,characteristics and application status at home and abroad of conductive-fiber reinforced plastics wet electrostatic precipitator (C-FRP WESP),and focused on the application of C-FRP WESP in Xibaipo boiler 330MW coal-fired power plant. At the same time, the problems which need to pay attention in design and operation are discussed. The unit works well after putting into operation, the concentration of exhaust smoke is lower than 5mg/m3, meeting the requirements of flue gas “ultra-low emission” for coal-fired power plants, which provide a useful reference for the application of C-FRP WESP in the reforming engineering of the large coal-fired power plant.

C-FRP；WESP；coal-fired power plant；application

国家国际科技合作专项项目(2014DFA90620)资助

X701.2

B

1674-8069(2017)02-034-03

2016-12-17；

2017-01-04

颜士娟(1987-)，男，江苏淮安人，主要从事湿式电除尘器的开发、研究和设计工作。E-mail:shij_yan@163.com