一、技術(shù)路線介紹

WESP的主要功能是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)煙氣污染物，包括微細(xì)顆粒物（PM2.5、SO3酸霧等）的潔凈化處理，主要用于解決脫硫塔后的煙塵排放問題。作為燃煤電廠污染物控制的精處理技術(shù)設(shè)備，WESP一般與除塵器和濕法脫硫系統(tǒng)配合使用，不受煤種條件限制，可應(yīng)用于新建工程和改造工程。

當(dāng)燃煤電廠污染物需達(dá)到超低排放的要求時(shí)，可采用以濕式電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線，如圖1所示。其中，當(dāng)除塵器采用低低溫電除塵器時(shí)，關(guān)鍵設(shè)備主要功能、污染物協(xié)同脫除等與“以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線”相同。

當(dāng)煙塵排放限值為5mg/m3時(shí)，WESP入口煙塵濃度宜小于20mg/m3。為減少前級(jí)污染控制設(shè)備的投資，并考慮WESP可達(dá)到的除塵效率，適當(dāng)加大WESP的容量，其入口煙塵濃度可放寬至30mg/m3。

當(dāng)煙塵排放限值為10mg/m3時(shí)，WESP入口煙塵濃度宜小于30mg/m3。為減少前級(jí)污染控制設(shè)備的投資，并考慮WESP可達(dá)到的除塵效率，適當(dāng)加大WESP的容量，其入口煙塵濃度可放寬至60mg/m3。

圖1 以濕式電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線圖

二、可達(dá)到的性能指標(biāo)

該技術(shù)路線可達(dá)到的性能指標(biāo)如下：

（1）煙囪出口煙塵排放濃度可達(dá)5mg/m3以下，煙塵去除率（含石膏）和PM2.5去除率＞70%，對(duì)于金屬極板WESP，當(dāng)要求煙塵去除率≥85%時(shí)，一般需要兩個(gè)電場(chǎng)；

（2）SO2排放≤35mg/m3；

（3）NOX排放≤50mg/m3；

（4）SO3的脫除率≥70%，最高可達(dá)95%以上。

三、適用條件

該技術(shù)路線的適用條件如下：

（1）WESP進(jìn)口煙氣需為飽和煙氣；

（2）對(duì)于新建工程，當(dāng)煙塵排放濃度限值不大于5mg/m3時(shí)；

（3）對(duì)于改造工程，當(dāng)除塵設(shè)備及濕法脫硫設(shè)備改造難度大或費(fèi)用很高、煙塵排放達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是煙塵排放限值為10mg/m3或更低，且場(chǎng)地允許時(shí)；

（4）鍋爐燃用中、高硫煤時(shí)。

四、典型案例介紹

案例一：國華定州電廠3號(hào)機(jī)（660MW）改造工程

1. 工程概況

國華定州電廠位于河北省保定市定州市西南部，電廠規(guī)劃容量為4×600MW，二期工程為2×660MW超臨界空冷機(jī)組，其中3號(hào)機(jī)組已于2009年9月投入運(yùn)行。電廠二期煙氣脫硫裝置，與機(jī)組同步建設(shè)，采用一爐一塔，不設(shè)GGH。2014年4月對(duì)定州電廠3號(hào)機(jī)組進(jìn)行了測(cè)試，電除塵器出口煙塵濃度為36mg/m3。為滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）特別排放限值的要求，對(duì)3號(hào)機(jī)組進(jìn)行了超低排放環(huán)保提升改造。

2.技術(shù)路線及設(shè)計(jì)條件

（1）技術(shù)路線

國華定州電廠3號(hào)機(jī)組采用金屬極板WESP，布置在脫硫設(shè)備后，采用的技術(shù)路線為：低氮燃燒+SCR+熱回收器+ESP+脫硫裝置+WESP，如圖2所示。

圖2 定州電廠3號(hào)機(jī)660MW機(jī)組煙氣治理技術(shù)路線圖

（2）設(shè)計(jì)條件

定州電廠3號(hào)機(jī)WESP入口煙氣參數(shù)及性能要求見表1。

表1 WESP入口煙氣參數(shù)及性能要求

3. 技術(shù)方案

本項(xiàng)目WESP采用金屬極板水平煙氣流濕式電除塵技術(shù)，根據(jù)WESP入口煙氣參數(shù)及所要求達(dá)到的性能指標(biāo)，最終確定了定州電廠所采用的WESP為兩電場(chǎng)。

本項(xiàng)目WESP主要技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 WESP主要技術(shù)參數(shù)

4. 投運(yùn)效果

該機(jī)組改造后于2014年11月投運(yùn)，第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)于2014年12月4日對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試期間，生產(chǎn)負(fù)荷在95%以上。在各污染治理設(shè)施正常運(yùn)行情況下，WESP出口煙塵、SO2、NOX排放濃度分別為2mg/m3、6 mg/m3、17mg/m3。

案例二：華能日照電廠4號(hào)機(jī)（680MW）改造工程

1. 工程概況

華能日照電廠4號(hào)機(jī)原配套電除塵器為雙室四電場(chǎng)電除塵器，已于2009年投運(yùn)。為達(dá)到煙塵排放小于5 mg/m3的目標(biāo)，決定對(duì)其進(jìn)行WESP改造。

2. 技術(shù)路線及設(shè)計(jì)條件

（1）技術(shù)路線

日照電廠4號(hào)機(jī)組WESP改造，將脫硫塔凈氣煙道出口原有GGH拆除，在原有GGH位置設(shè)置立式導(dǎo)電玻璃鋼WESP，采用的技術(shù)路線為：SCR+ESP+海水脫硫+WESP，如圖3所示。

圖3 華能日照電廠4號(hào)機(jī)680MW機(jī)組技術(shù)路線圖

（2）設(shè)計(jì)條件

WESP設(shè)計(jì)煙氣參數(shù)及性能要求見表3。

表3 WESP入口煙氣參數(shù)及性能要求

3. 技術(shù)方案

在脫硫塔凈氣煙道出口原GGH位置處布置立式導(dǎo)電玻璃鋼WESP，主要技術(shù)參數(shù)見表4。

表4 WESP主要技術(shù)參數(shù)

4. 投運(yùn)效果

日照電廠4號(hào)機(jī)組于2014年9月投運(yùn)，該機(jī)組為華能集團(tuán)首臺(tái)680MW機(jī)組WESP工程應(yīng)用，2014年10月完成168小時(shí)運(yùn)行，經(jīng)第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，WESP出口煙塵排放濃度小于4.2mg/m3，WESP各項(xiàng)性能指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)保證值。

案例三：國電常州電廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)（2×630MW）改造工程

1. 工程概況

國電常州電廠位于常州市新北區(qū)春江鎮(zhèn)境內(nèi)，距常州市區(qū)約18km，北臨長江，西靠常州港區(qū)，南距滬寧高速公路約12km。常州電廠一期工程（2×630MW）1號(hào)機(jī)組于2006年5月投產(chǎn)，2號(hào)機(jī)組于2006年11月投產(chǎn)。

近年來，由于燃煤的變化，煙塵、硫氧化物排放不能達(dá)標(biāo)。為滿足國家和地方環(huán)保法規(guī)要求，改善本地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量，決定對(duì)1號(hào)、2號(hào)燃煤機(jī)組脫硫、除塵進(jìn)行排放達(dá)標(biāo)改造，在1號(hào)、2號(hào)機(jī)組新增二級(jí)脫硫塔后分別增設(shè)一套WESP。

2.技術(shù)路線及設(shè)計(jì)條件

（1）技術(shù)路線

常州電廠一期工程2×630MW超臨界機(jī)組采用柔性極板WESP，布置在脫硫設(shè)備后，采用的技術(shù)路線為：低氮燃燒+SCR+ESP+WFGD+ PT-WESP，如圖4所示。

圖4 國電常州電廠1號(hào)機(jī)630MW機(jī)組技術(shù)路線圖

（2）設(shè)計(jì)條件

WESP入口煙氣參數(shù)及性能要求見表5。

表5 WESP入口煙氣參數(shù)及性能要求

3. 技術(shù)方案

本項(xiàng)目PT-WESP采用相變凝聚與柔性極板WESP整合的復(fù)合相變凝聚濕式電除塵技術(shù)，采用分體式布置結(jié)構(gòu)形式，主要由煙風(fēng)系統(tǒng)、WESP本體（包含相變凝聚器）、供水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、保溫、防腐等部分組成。

本項(xiàng)目WESP主要技術(shù)參數(shù)見表6。

表6 WESP主要技術(shù)參數(shù)

從上表各項(xiàng)比較可以看出，不管是采用何種濕電極板型式、高壓電源型式，只要選取的通流面積、比集塵面積以及極間距合理，均能達(dá)到≤5mg/m3這種比較理想的排放濃度。同時(shí)從一些項(xiàng)目的比較我們還可以看出，采用以導(dǎo)電玻璃鋼為陽極的濕式電除塵器，其外排廢水量和NaOH耗量都是比較少的。同時(shí)本表未對(duì)各種案例的經(jīng)濟(jì)性做出比較。由此可見，只要選擇合理的參數(shù)，任何一種型式的濕式電除塵器都能達(dá)到消耗的排放效果。

電除塵器基本術(shù)語

1、除塵器 dust collector， dust separator

從含塵氣體①中分離，捕集粉塵②的裝置或設(shè)備。

2、電除塵器 electrostatic precipitator

利用高壓電場(chǎng)對(duì)荷電粉塵的吸附作用，把粉塵從含塵氣體中分離出來的除塵器。即在高壓電場(chǎng)內(nèi)，使懸浮于含塵氣體中的粉塵受到氣體電離的作用而荷電，荷電粉塵在電場(chǎng)力的作用下，向極性相反的電極運(yùn)動(dòng)，并吸附在電極上，通過振打、沖刷或其他方式從金屬表面上脫落，同時(shí)在重力的作用下落入灰斗的除塵器。

3、干式除塵器 dry dust collector

不使用液體（水）捕集含塵氣體中粉塵的慣性除塵器，過濾式除塵器和干式電除塵器的總稱。

4、除塵效率 collection efficiency

overall efficiency of separator

單位時(shí)間內(nèi)，除塵器捕集到的粉塵質(zhì)量占進(jìn)入除塵器的粉塵質(zhì)量的百分比。

5、分級(jí)（除塵）效率 grade （collection）efficiency

除塵器對(duì)某一粒徑（或粒徑范圍）粉塵的除塵效率。

6、穿透率 penetration

又稱透過率，單位時(shí)間內(nèi)，除塵器排出的粉塵質(zhì)量占進(jìn)入除塵器粉塵質(zhì)量的百分比。

7、壓力損失 pressure loss

除塵器進(jìn)口斷面與出口斷面的氣流平均全壓之差。

壓力降 pressure drop

阻力 resistance

8、切割粒徑 cut size

又稱分離界限粒徑，除塵器的分級(jí)效率等于50%時(shí)對(duì)應(yīng)的粉塵粒徑。

①當(dāng)含塵氣體中粉塵的粒徑較小，以致其沉降速度可以忽略時(shí)，含塵氣體也可稱為氣溶膠。本次術(shù)語介紹不采用氣溶膠這個(gè)詞匯。

②粉塵（固體顆粒物）按粒徑和來源可分為塵粒、粉塵、煙塵等，本次術(shù)語介紹統(tǒng)稱為粉塵。