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湿式电除尘对电厂实现稳定超低排放的研究

2018-05-28 16:18:42 来源:网络

(3)非金属柔性材料方管式湿式电除尘,阳极由非金属柔性有机合成纤维、柔性材料织物构成的方形孔道组成,烟气流向为下进上出,立式布置,总尺寸较紧凑,方孔通道受结构限制不宜过长,烟气流速约为3m/s,停留时间较短,高风速时电极易摆动,影响除尘性能。

烟气沿阳极方孔流过,被湿烟气浸湿的纤维材料收尘极具有导电性。柔性阳极四周配有金属框架和张紧装置,阴极线为铅锑合金材质,位于每个方孔四个阳极面的中间,机械强度弱,易变形摆动,极板表面平整度有限,有积灰的可能,极间距不易保证,电场稳定性差。

通过收尘极板的全表面均匀水膜自流清灰,电极无喷淋清灰系统,靠收集饱和烟气中水分的自重带出烟尘等收集物,沉淀后进入脱硫废水地坑。系统没有持续地喷水清灰,影响了对SOx、NH3、Hg等重金属污染物的脱除能力。喷淋系统每隔一段时间进行冲洗,喷水时需断电或降电压,短时降低收尘效果。无循环水系统,水系统机构简单,运行耗水量低。

2.3技术路线确定

低负荷运行是目前阶段许多大机组的常态,其它超低排放技术,如尘硫一体等多采用改进吸收塔除雾器机械结构达到物理除尘效果,锅炉低负荷运行时,烟气量减小,烟气流速下降对其效果影响极大,较难保障除尘效果稳定。湿式电除尘在机组低负荷运行时,其比集尘面积得到提高,除尘效率反而得到提高。

从技术发展趋势分析,非金属导电玻璃蜂窝式和非金属柔性材料方管式两种湿式电除尘经过多年的发展,应用逐渐增多,但在除尘性能和可靠性方面略次于金属平板湿式电除尘。

反观金属平板湿式电除尘,经过几十年的应用,国内已投运的超洁净排放示范项目大多采用卧式金属平极湿式电除尘,足以说明该技术的成熟可靠。该工程最终采用金属平板式湿式电除尘为烟囱排放终端把关,以确保改造后实现可靠稳定超低排放。

3工程技术特点

3.1合理布局,满足紧张工期

新增设的湿式电除尘高位布置在吸收塔出口,针对原吸收塔水平出口烟道通过较长跨度斜下接入垂直段GGH的特点,方案布置因地制宜,合理利用原斜烟道所处空间布置湿式电除尘,不改变原烟气走向,并通过CFD气流模拟,设置导流装置,消除因烟道布局变化导致系统阻力增加的问题。

该改造工程紧迫,从签订协议至投运周期仅有4个月,设计、生产、采购、安装等各环节均面临巨大工期压力。基于施工周期的考虑,经现场详细勘查后,确定利用原GGH钢结构支架方案。支架结构采用悬臂支托,使新增支架基础避开地面烟道、电缆沟道等设备。

如图4所示,最终每炉支架仅需新增4根钢立柱,且GGH钢支架加固及新增钢立柱土建基础可实现不停炉施工,并充分利用烟囱及吸收塔间的空地,布置湿式电除尘控制间及水系统设备,最大限度降低项目投资,减少工程量,缩短改造工期。

3.2特殊灰水分离装置

湿式电除尘内部冲洗之后的灰水呈弱酸性,且含有大量细微颗粒,不能直接循环使用。若直接废弃将造成二次污染,同时消耗大量的工业用水。该项目的水系统遵循高效分离、循环利用的设计原则,结合场地特点,采用钢结构斜管沉淀池作为湿式电除尘灰水处理装置。配套的斜管沉淀池理论处理水量约为80t/h,设计表面负荷3.48m3/m2˙h,占地空间6m(宽)×10m(长)×5m(高)。

如图5所示,湿式电除尘内部的冲洗水通过灰斗收集后引入斜管沉淀池,经混凝、絮凝去除悬浮物,达到湿式电除尘电场冲洗水质要求。处理后的灰水进入循环水箱,通过循环泵打入湿式电除尘内部做为冲洗水使用。斜管沉淀池底部污泥区设置泥斗收集沉淀后的污泥,通过排泥泵打入厂区污水处理系统。

3.3无热风吹扫阴极绝缘结构

电除尘器阴极系统绝缘性能直接影响除尘效率,该电厂地处沿海地区,台风频发,如按常规设置热风吹扫系统,当台风袭来时,带雨水汽可能被热风吹扫系统离心风机吸入,进入阴极绝缘子室使绝缘失效。

绝缘子室设计取消了常规热风吹扫系统,对阴极系统绝缘密封进行了优化改进,每个阴极承压绝缘子设置双层加热、双层密封以防结露。内层小密封筒略大于绝缘子尺寸,保障安全放电距离定制,其内外均设置加热器同步加热,小密封筒外层设计大保温箱,其空间充裕,便于内部检修。保温箱内空气受热膨胀,能有效压制从绝缘子室泄漏的微正压气体,杜绝绝缘子室漏气结露。

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