湿式电除尘器在电厂运行中常见故障的分析与处理

湿式电除尘器在电厂运行中常见故障的分析与处理

摘要：湿式电除尘器能去除90%以上的PM2.5细微粉尘、SO3烟雾，并能达到几乎零浊度的排放，此外还能去除汞、NH3、SO2和HCI等.探讨了湿式电除尘器在我国燃煤电厂的应用情况。

关键词：湿式电除尘器WESP;燃煤电厂;PM2.5;烟气脱硫等

引言

近年来随着火电装机容量不断增长，排放污染物的总量增加对大气环境造成了很大压力，为落实国家的科学发展观，新颁布的火电厂污染物排放标准(GB13223-2011)已于2012年1月1日正式实施。随着新标准的出台，人们对细微粉尘、酸雾、重金属等污染物危害环境和身体健康的认识也更进一步提高，国家对大气污染物排放标准还会不断地提高，特别是PM2.5这种对人体健康危害极大的细微颗粒物势必会成为国家对大气污染物排放标准的控制指标。而现有的湿法脱硫系统几乎没有去除PM2.5颗粒物的能力，对汞和SO3气溶胶等的脱除也十分有限，导致烟囱风向的下游经常出现“酸雨”、“石膏雨”等现象，或者是有长长烟尾的“蓝烟”现象。随着工业的不断发展，这些污染物对环境造成的危害越来越严重，而现有的除尘技术仍达不到理想的效果，因此十分有必要讨究一种新的、高效去除细微粉尘、SO3酸雾、汞金属等污染物的技术来减少对环境的污染，并能够大型化地应用于工业当中。

1. WESP发展过程

早在1977年全世界第一台湿式电除尘器就已应用于去除硫酸酸雾，随着技术的不断发展，湿式电除尘器不断被推广到多个应用领域。特别是在冶金和化工工业上的大量应用，使湿式电除尘技术趋于成熟。目前大部份燃煤电厂使用湿式烟气脱硫系统，也为WESP在电厂的应用创造了有利条件，所以有必要研究湿式电除尘技术，为燃煤电厂提供一个既能满足极低排放又能控制复合污染物的前瞻性可靠技术。在燃煤电厂的应用中表明，湿式电除尘器能去除90%以上的PM2.5细微粉尘、SO3烟雾，并能达到几乎零浊度的排放，此外还能去除汞、NH3、SO2和HCI等。因此，湿式电除尘器是作为燃煤电厂大气污染治理的终端处理设备的首选。

2. WESP工作原理

湿式电除尘器是由除尘器本体、循环水系统、配套高压整流设备及低压控制系统共同组成的机电一体化产品。它的主要工作原理是直接将水雾喷向电极和电晕区，水雾在电极形成的强大的电晕场内荷电后分裂进一步雾化，在这里，电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并，共同对粉尘粒子起捕集作用，最终粉尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集;与干式电除尘器通过振打将极板上的灰振落至灰斗不同的是：湿式电除尘器是将水喷至集尘极上形成连续的水膜，流动水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。尽管湿式电除尘的类型和结构很多，但基本原理相同，都是用电除尘的方法分离气体中的气溶胶和悬浮尘粒，主要包括以下四个复杂而又相互有关的物理过程：

1. 气体的电离。

2. 气溶胶、悬浮尘粒的凝并与荷电。

3. 荷电尘粒与气溶胶向电极运动。

统取的电以达 集，出进 4. 水膜使极板3. WESP 的主湿式电除尘器取代振打系统用电晕场内荷电后达到WESP 更高如图1所示。

在湿式电除尘水雾在收尘极进入污水处理系如图2所示。

板清灰。

主要结构

器的结构与ESP 以清灰，由于后分裂进一步雾高的收尘效率、

尘器里，由于喷极板上形成水膜系统，形成闭环

P 结构不同之处于取消振打，避雾化，可以大幅脱除SO3、P 喷入水雾，而使膜，水膜使极板环系统。

处在于湿式电除避免了二次扬尘幅降低粉尘比电PM2.5等污染使粉尘凝并、增板保持洁净，使除尘器取消传统尘的出现，同时电阻，提高运行染物的目的。

增湿，粉尘和水使得湿式电除尘统振打清灰方式时电场中的水雾行电压，因而能水雾在电场中一尘长期高效运行式，而用一套喷雾在电极形成的能实现接近零排

一起荷电，一起行。污水经排污喷淋系的强大排放，起被收污口排

斗、 湿式电除尘器钢支架、楼梯

器本体部分的主梯平台、热风吹主要结构包括：吹扫系统、给水壳体(含支座)水系统、喷淋系、内部构件、系统等。

高压进线、进进出口喇叭系统统、灰

4. WESP的优点

湿式电除尘器的性能不受比电阻影响，不受煤灰性质影响，没有二次扬尘，没有运动部件，因此，性能稳定可靠，效率高，可实现超低排放，彻底解决烟囱排放问题。此外，湿式电除尘器对SO3、PM2.5有很好的脱除效果，能够解决湿法脱硫带来的石膏雨，蓝烟酸雾环境问题，缓解下游烟道、烟囱的腐蚀，节约防腐成本。可以在很长一段时间内满足国家新标准要求，达到“一劳永逸”的效果。

总之，湿法脱硫后增设湿式电除尘器具有：

1. 稳定实现超低排放(低于10mg/Nm3)，远远低于当前国家新排放标准要求(30mg/Nm3，长三角地区20mg/Nm3)。

2. 有效脱除PM2.5微细粉尘和气溶胶，改善烟囱透明度，满足更长远的国家空气质量控制要求。

3. 有效脱除SO3，缓解下游烟道、烟囱的腐蚀，节约防腐成本。

4. 解决湿法脱硫带来的石膏雨，蓝烟酸雾环境问题。

5. WESP的条件限制

布置湿式电除尘器的主要条件限制：进入WESP电场的烟气温度需降至饱和温度以下。因为即使运行温度仅高于冲刷液绝热饱和温度10℃，也会使粉尘颗粒干燥，产生污染物，因此在结构上必须采取良好的抗结露措施;在高粉尘浓度或高SOX浓度下的烟气条件下，不宜采用WESP;需要设置废水处理设备;需采取防腐措施，WESP各主要部件选用的结构材料，均需有一定的抗腐蚀特性，尤其是阴、阳电极。但是若WESP布置在湿法烟气脱硫系统的下游，上述前三个问题均可得到解决。

6. WESP的启动注意事项

1. 提前8小时以上投入绝缘子室电加热及热风吹扫系统，确保绝缘子室温度大于60℃以上。

2. 湿法脱硫系统必须提前投运，避免干态、高温烟尘进入湿式电除尘器，导致内部件结垢并损坏内部防腐涂层。

3. 在下述三个条件同时符合时可开启湿式除尘器：

3.1 剩余25%油枪工作且投粉35%正常稳定运行或油枪完全退出后。

3.2 进入湿式除尘器烟气温度低于70℃。

3.3 脱硫设备已经开启。

4. 开启湿式电除尘器步骤：先开低压给水系统再开高压供电系统。

5. 严禁在锅炉完全投油或脱硫未开启有高温干烟气时开启湿式除尘器。

7. WESP的停用注意事项