防腐性能较好,但对水膜的稳定性依赖较高,若冲洗水不能均匀分布在极板表面形成均匀水膜,在极板上容易形成“沟流”和“干污点”,积聚粉尘,导致电流被抑制,引起“反电晕"、“火花放电"等故障,除尘效率降低。不过金属极板WESP具有一定的辅助脱硫脱硝效率。
纤维薄膜、导电玻璃钢WESP的优势在于其没有废水循环利用处理系统的电耗和加药中和环节,因此年运行费用较低。由于纤维薄膜上的毛细管可以使水膜在集尘极上均匀分布,减少了冲洗水量,避免了极板上形成“沟流”和“干污点”,除尘效率高达95%,降低了WESP的运行成本。
纤维薄膜WESP造价最低,阳极本身能够耐酸腐蚀,但寿命较短,纤维电极摆动后会影响电场的稳定,框架和张紧装置虽然采用了2205或2507等高等级防腐蚀钢材,但由于长期暴露在混合强酸的环境中,也存在一定的腐蚀风险;导电玻璃钢WESP造价居中,在治金、化工领域应用较多,玻璃钢耐腐蚀性能较好,但表面导电薄膜的耐冲刷耐磨损性能有待考验。
2.4需进一步研究解决的问题
2.4.1设备初期投资高、增加运行费用
根据测算,一台百万机组采用金属极板型的两电场WESP需要增加投资约4100万元,每年增加运行维护费用约500万元;纤维薄膜式和导电玻璃钢式的WESP投资和运行维护费用稍低。但若大型WESP在燃煤电厂大规模投入应用,国产装备技术的不断成熟和制造水平的不断提高,产品价格可能有较大下降空间。
增加WESP后,将相应地增加厂用电量;现在电厂采用五电场的ESP,除尘效率高达99%,但对PM2.5等细颗粒物脱除效率较低,而三电场的ESP也可以脱去绝大部分粗颗粒物,因此可将五电场的ESP改为三电场,除尘效率可能会有所下降,但可降低ESP的投资费用,同时节约的厂用电可用于WESP的运行,WESP再将剩下的颗粒物脱除,这样无需额外的厂用电,节约电能。
2.4.2国内燃煤电厂应用业绩少,使用经验不足
目前大型WESP在国内燃煤电厂的应用业绩非常少,设计、制造和使用经验不足。因此需加快和加大WESP的理论和应用实践研究,研究解决WESP的极配、结构材料、喷淋系统、集板的水膜形成、抗结露措施和电源系统等关键技术;深入查找、分析WESP在设计、制造和使用过程存在的问题并加以研究解决,从而促进国内WESP设计、制造和运行、维护水平的不断提高。
2.4.3冲洗水系统和废水处理问题
采用金属极板式的WESP时,一台百万机组的冲洗水耗量为40-50T/H;因此是影响WESP应用的关键问题。WESP喷淋冲洗之后排出的水含有大量酸性物质和细微颗粒物,直接排放会造成环境污染,而且耗水量大、运行成本高;因此喷淋水必须处理合格后循环利用,同时要研究解决废水循环利用处理系统可能存在的堵塞、结垢和腐蚀问题,确保废水处理系统运行稳定、出水水质合格。
废水循环利用处理系统多余的水一般作为WFGD系统补水,对于纤维薄膜式和导电玻璃钢式的WESP系统而言,其收集的废液一般无需处理而直接排入WFGD浆液系统。
2.4.4占地面积和布置问题
一套百万机组的WESP占地约2500平方米;WESP布置在WFGD后,需要专门占用炉后设备场地,废水循环利用处理系统布置在WESP下面,不需另外占用场地。对于新建机组来说,可在设计时进行综合考虑;但对于老机组可供改造的场地非常有限,场地布置将成为一个主要难题,因此需要根据现有烟气处理设施和场地等实际情况综合考虑,选择合适的型式和布置方式。
3结论
在燃煤电厂WFGD系统之后加装WESP是一项相对成熟的技术;与ESP不同,WESP的性能不受粉尘比电阻和煤灰性质的影响,内部没有运动部件,没有振打清灰引起的二次扬尘,因此,性能稳定、高效,运行可靠;
对ESP和WFGD脱除效率不高的单质汞、微细粉尘和SO3等有很高的脱除效率,粉尘排放浓度可达到5mg/Nm3以下;
是燃煤电厂烟气深度净化处理和环保最终把关的最佳设备;
WESP可以脱除WFGD出口烟气中大部分浆液滴,有望解决WFGD系统出现的“石膏雨”问题,同时增加烟气的透明度,从而改善电厂观感;
WESP的投资费用和运行成本相对较高,但因其可对烟气中多种污染物进行协同脱除,随着我国日益严格的烟气污染物排放要求,今后WESP必将在我国燃煤电厂得到越来越广泛的应用。