一、技術路線介紹
WESP的主要功能是進一步實現(xiàn)煙氣污染物，包括微細顆粒物（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設備，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，可應用于新建工程和改造工程。
當燃煤電廠污染物需達到超低排放的要求時，可采用以濕式電除塵技術為核心的煙氣協(xié)同治理技術路線，如圖1所示。其中，當除塵器采用低低溫電除塵器時，關鍵設備主要功能、污染物協(xié)同脫除等與“以低低溫電除塵技術為核心的煙氣協(xié)同治理技術路線”相同。
當煙塵排放限值為5mg/m3時，WESP入口煙塵濃度宜小于20mg/m3。為減少前級污染控制設備的投資，并考慮WESP可達到的除塵效率，適當加大WESP的容量，其入口煙塵濃度可放寬至30mg/m3。
當煙塵排放限值為10mg/m3時，WESP入口煙塵濃度宜小于30mg/m3。為減少前級污染控制設備的投資，并考慮WESP可達到的除塵效率，適當加大WESP的容量，其入口煙塵濃度可放寬至60mg/m3。
圖1 以濕式電除塵技術為核心的煙氣協(xié)同治理技術路線圖
二、可達到的性能指標
該技術路線可達到的性能指標如下：
（1）煙囪出口煙塵排放濃度可達5mg/m3以下，煙塵去除率（含石膏）和PM2.5去除率＞70%，對于金屬極板WESP，當要求煙塵去除率≥85%時，一般需要兩個電場；
（2）SO2排放≤35mg/m3；
（3）NOX排放≤50mg/m3；
（4）SO3的脫除率≥70%，最高可達95%以上。
三、適用條件
該技術路線的適用條件如下：
（1）WESP進口煙氣需為飽和煙氣；
（2）對于新建工程，當煙塵排放濃度限值不大于5mg/m3時；
（3）對于改造工程，當除塵設備及濕法脫硫設備改造難度大或費用很高、煙塵排放達不到標準要求，尤其是煙塵排放限值為10mg/m3或更低，且場地允許時；
（4）鍋爐燃用中、高硫煤時。
四、典型案例介紹
案例一：國華定州電廠3號機（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超臨界空冷機組，其中3號機組已于2009年9月投入運行。電廠二期煙氣脫硫裝置，與機組同步建設，采用一爐一塔，不設GGH。2014年4月對定州電廠3號機組進行了測試，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準》（GB13223-2011）特別排放限值的要求，對3號機組進行了超低排放環(huán)保提升改造。
2.技術路線及設計條件
（1）技術路線
國華定州電廠3號機組采用金屬極板WESP，布置在脫硫設備后，采用的技術路線為：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號機660MW機組煙氣治理技術路線圖
（2）設計條件
定州電廠3號機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. 技術方案
本項目WESP采用金屬極板水平煙氣流濕式電除塵技術，根據(jù)WESP入口煙氣參數(shù)及所要求達到的性能指標，最終確定了定州電廠所采用的WESP為兩電場。
本項目WESP主要技術參數(shù)見表2。
表2 WESP主要技術參數(shù)
4. 投運效果
該機組改造后于2014年11月投運，第三方測試機構于2014年12月4日對其進行測試，測試期間，生產(chǎn)負荷在95%以上。在各污染治理設施正常運行情況下，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號機（680MW）改造工程
1. 工程概況
華能日照電廠4號機原配套電除塵器為雙室四電場電除塵器，已于2009年投運。為達到煙塵排放小于5 mg/m3的目標，決定對其進行WESP改造。
2. 技術路線及設計條件
（1）技術路線
日照電廠4號機組WESP改造，將脫硫塔凈氣煙道出口原有GGH拆除，在原有GGH位置設置立式導電玻璃鋼WESP，采用的技術路線為：SCR+ESP+海水脫硫+WESP，如圖3所示。
圖3 華能日照電廠4號機680MW機組技術路線圖
（2）設計條件
WESP設計煙氣參數(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. 技術方案
在脫硫塔凈氣煙道出口原GGH位置處布置立式導電玻璃鋼WESP，主要技術參數(shù)見表4。
表4 WESP主要技術參數(shù)
4. 投運效果
日照電廠4號機組于2014年9月投運，該機組為華能集團首臺680MW機組WESP工程應用，2014年10月完成168小時運行，經(jīng)第三方測試機構現(xiàn)場測試，WESP出口煙塵排放濃度小于4.2mg/m3，WESP各項性能指標均優(yōu)于設計保證值。
案例三：國電常州電廠1號、2號機（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號機組于2006年5月投產(chǎn)，2號機組于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標。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1號、2號燃煤機組脫硫、除塵進行排放達標改造，在1號、2號機組新增二級脫硫塔后分別增設一套WESP。
2.技術路線及設計條件
（1）技術路線
常州電廠一期工程2×630MW超臨界機組采用柔性極板WESP，布置在脫硫設備后，采用的技術路線為：低氮燃燒+SCR+ESP+WFGD+ PT-WESP，如圖4所示。
圖4 國電常州電廠1號機630MW機組技術路線圖
（2）設計條件
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. 技術方案
本項目PT-WESP采用相變凝聚與柔性極板WESP整合的復合相變凝聚濕式電除塵技術，采用分體式布置結構形式，主要由煙風系統(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。
本項目WESP主要技術參數(shù)見表6。
表6 WESP主要技術參數(shù)
從上表各項比較可以看出，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，均能達到≤5mg/m3這種比較理想的排放濃度。同時從一些項目的比較我們還可以看出，采用以導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。同時本表未對各種案例的經(jīng)濟性做出比較。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到消耗的排放效果。
電除塵器基本術語
1、除塵器 dust collector， dust separator
從含塵氣體①中分離，捕集粉塵②的裝置或設備。
2、電除塵器 electrostatic precipitator
利用高壓電場對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，荷電粉塵在電場力的作用下，向極性相反的電極運動，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
單位時間內(nèi)，除塵器捕集到的粉塵質(zhì)量占進入除塵器的粉塵質(zhì)量的百分比。
5、分級（除塵）效率 grade （collection）efficiency
除塵器對某一粒徑（或粒徑范圍）粉塵的除塵效率。
6、穿透率 penetration
又稱透過率，單位時間內(nèi)，除塵器排出的粉塵質(zhì)量占進入除塵器粉塵質(zhì)量的百分比。
7、壓力損失 pressure loss
除塵器進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，除塵器的分級效率等于50%時對應的粉塵粒徑。
①當含塵氣體中粉塵的粒徑較小，以致其沉降速度可以忽略時，含塵氣體也可稱為氣溶膠。本次術語介紹不采用氣溶膠這個詞匯。
②粉塵（固體顆粒物）按粒徑和來源可分為塵粒、粉塵、煙塵等，本次術語介紹統(tǒng)稱為粉塵。
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