張桂平，郭永雄

(廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海 519050)

不銹鋼臥式板式WESP安裝關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)控制措施探討

張桂平，郭永雄

(廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海 519050)

簡要介紹了不銹鋼臥式、板式WESP的本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，詳細(xì)描述WESP殼體、絕緣子室、陽極系統(tǒng)、陰極系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)等設(shè)備的安裝工藝，指出本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不足，并對(duì)陽極板吊裝、陰極小框架拼裝等安裝過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題提出了相應(yīng)的控制措施，可供臥式、板式WESP安裝單位借鑒參考。

WESP；安裝；質(zhì)量控制

0 引言

近年來國家對(duì)燃煤電廠煙氣排放要求日趨嚴(yán)格，2011年實(shí)施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)便堪稱“史上最嚴(yán)”標(biāo)準(zhǔn)[1]，污染物排放濃度要求創(chuàng)歷史最嚴(yán)；2014年國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-1020年)》(發(fā)改能源[2014]2093號(hào))，要求新建燃煤發(fā)電機(jī)組NOx、SO2及粉塵在基準(zhǔn)氧含量6%條件下排放濃度閾值達(dá)到50mg/m3、35mg/m3、10mg/m3[2]；2015年，三部委再次聯(lián)合印發(fā)《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》(環(huán)發(fā)[2015]164號(hào))，要求東部、中部和西部地區(qū)燃煤機(jī)組分別在2017年、2018年和2020年前完成超低排放改造[3]；同時(shí)，一些地方政府在國家文件的基礎(chǔ)上提出了“50355”的超低排放要求，即在基準(zhǔn)氧含量6%條件下， NOx、SO2及粉塵排放濃度閾值50mg/m3、35mg/m3和5mg/m3。這一系列的政策給現(xiàn)役煤電機(jī)組帶來了極大的生存考驗(yàn)，為響應(yīng)國家環(huán)保政策，各燃煤電廠紛紛對(duì)爐后環(huán)保系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，其中，在脫硫系統(tǒng)后面增加濕式電除塵器(Wet Electrostatic Precipitator，簡稱WESP)是目前超低排放改造的主要技術(shù)方案之一[4-7]，本文主要討論的就是不銹鋼臥式、板式WESP本體部分安裝工藝和關(guān)鍵質(zhì)量控制措施，提高設(shè)備的安裝質(zhì)量，保證WESP的運(yùn)行效果。

1 WESP本體結(jié)構(gòu)

本文討論的是某型號(hào)四室一電場不銹鋼臥式、板式WESP。WESP本體結(jié)構(gòu)由殼體和內(nèi)部件兩部分組成，殼體部分包括進(jìn)出口喇叭口、灰斗、側(cè)板、絕緣子室和內(nèi)外頂蓋；內(nèi)部件部分包括陰極系統(tǒng)、陽極系統(tǒng)、沖洗水系統(tǒng)、氣流均布板和擋板。陰極系統(tǒng)主要由絕緣子、吊桿、陰極大框架和陰極小框架組成；陽極系統(tǒng)由陽極板、防震梁、定位板和接地裝置組成；沖洗水系統(tǒng)包括內(nèi)部配管和噴嘴，分A、B、C三類，A類噴嘴為錐形霧化噴嘴，用于沖洗入口氣流均布板，B類噴嘴是90°錐形霧化噴嘴，用于整體沖洗陰極線和陽極板，沖洗時(shí)需要停止變壓器的運(yùn)行，C類噴嘴為雙向扇形噴嘴，用于沖洗陽極板，在極板表面形成水膜；防漏風(fēng)板即陽極板與殼體之間的擋風(fēng)板。WESP本體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

WESP安裝工藝流程分別是灰斗、側(cè)板及內(nèi)部支撐、絕緣子室、喇叭口、絕緣子及吊桿、陰極大框架、陽極板和陰極小框架、內(nèi)部配管及噴嘴、內(nèi)頂蓋和外頂蓋，陽極板和陰極小框架是從電除塵頂部成組吊裝。

圖1 WESP本體結(jié)構(gòu)示意

2 WESP各部件安裝

2.1 陽極板拼裝

每塊陽極板由7塊面板、2片頂梁、14塊引流板和2片底梁拼裝而成，陽極板面板10000mm×590mm，厚度0.7mm，折邊寬度50mm，拼裝后陽極板整體尺寸10060mm×4190mm，邊長和對(duì)角線允許偏差±3mm。拼裝過程中注意以下幾點(diǎn)：(1)緊固螺栓前需測量極板整體尺寸，控制拼裝偏差；(2)兩片頂梁與陽極板之間的襯墊不同，確保凹槽與面板凸起部分咬合；(3)陽極板中間的6塊間隔板長寬分別為60mm和50mm，厚度10mm，寬度剛好和面板折邊寬度相同，拼裝時(shí)切勿將間隔板和面板齊寬焊接，以防增大面板的焊接變形。

2.2 陰極小框架拼裝

陰極小框架到貨形式是半框架，尺寸4650mm×2000mm，每兩個(gè)半框架拼裝成一個(gè)小框架，每個(gè)小框架有4個(gè)連接點(diǎn)，每個(gè)連接點(diǎn)如圖2所示，拼裝后小框架整體尺寸4650mm×4000mm，邊長和對(duì)角線允許偏差±3mm。

圖2 陰極半框架拼接示意

2.3 絕緣子室及絕緣子安裝

絕緣子室進(jìn)出口側(cè)各4個(gè)，長度6334mm，安裝時(shí)控制進(jìn)出口側(cè)在同一標(biāo)高，且保證絕緣子室之間的距離和對(duì)角線在誤差范圍內(nèi)，避免陽極板安裝變形。絕緣子安裝時(shí)注意以下幾點(diǎn)：(1)每個(gè)絕緣子頂蓋安裝必須保證吊桿居中，頂蓋上風(fēng)量調(diào)整板必須控制好8個(gè)風(fēng)孔的通流面積，而且必須確保所有16個(gè)絕緣子頂蓋上通風(fēng)孔的通流面積一致，避免密封風(fēng)偏流；(2)絕緣子底座定位后，在確保底部陰極大框架就位且拉桿自然下垂的情況下，確保吊桿在絕緣子居中位置，再將底座與絕緣子殼體焊接，避免焊接后因吊桿固定而無法調(diào)節(jié)大框架的位置；(3)絕緣子與底座之間的石棉墊片裁剪時(shí)內(nèi)徑大于或等于絕緣子內(nèi)徑，避免陰極系統(tǒng)帶電后引起短路或電阻降低；(4)絕緣子吊桿和套筒之間的距離128mm，誤差控制在±5mm，如果偏差過大，無法通過調(diào)整陽極板與陰極線之間的距離來保證放電的均勻性。

2.4 陰陽極吊裝

陰陽極的吊裝包括陰極大框架、陰極小框架和陽極板的吊裝。陰極大框架吊裝時(shí)首要保證吊桿的自然下垂和框架的水平度，小框架吊裝就位后需及時(shí)調(diào)整好框架頂部及兩側(cè)的距離，即與絕緣子室底部和上下陰極大框架之間的距離，后續(xù)調(diào)整難度較大。陽極板陰極線需成組與工裝平臺(tái)一起吊裝，主要注意以下幾點(diǎn)：(1)陽極板面積較大且較輕，吊裝前可將陽極板多點(diǎn)固定在吊裝工件上，避免工件傾斜時(shí)極板打折變形；(2)避免在風(fēng)力較大的天氣下吊裝；(3)極板在絕緣子室支撐臺(tái)階就位后，調(diào)整好極板之間300mm的距離，并且保證極板頂梁的水平度，方便后續(xù)陽極板和陰極線極間距的調(diào)整。

2.5 極間距調(diào)整

極間距的調(diào)整包括陽極板間距的調(diào)整及陽極板和陰極線極間距的調(diào)整。陽極板間距為300mm，允許誤差±5mm，間距調(diào)整好后把絕緣子支撐點(diǎn)、頂部定距板、防震梁和底部定距板焊接固定，然后再進(jìn)行陰陽極極間距的調(diào)整。

陰陽極極間距調(diào)整前可將陰極大框架在自然下垂?fàn)顟B(tài)下將其焊接與殼體固定，然后逐個(gè)調(diào)節(jié)陰極小框架，每個(gè)小框架調(diào)整完畢后，切除陰極大框架與殼體的固定裝置，重新核實(shí)極間距并進(jìn)行微調(diào)，最后將所有螺栓點(diǎn)焊固定，若螺栓固定后仍然有部分間距不合格，可通過外力調(diào)整夾板來進(jìn)行調(diào)整。

2.6 噴淋系統(tǒng)安裝

噴淋系統(tǒng)的安裝包括內(nèi)部配管和噴嘴。WESP的內(nèi)部配管兩端直接固定在殼體法蘭上，因管道沒有拉升余量，連接墊片不易安裝，接口處容易泄露，安裝時(shí)需將內(nèi)部配管切斷，分別安裝好兩頭法蘭的墊片螺栓后再將管道焊接起來，可以有效防止墊片處泄漏。噴嘴的安裝主要是C類噴嘴，安裝時(shí)確保管道內(nèi)無毛刺和雜物，噴嘴的位置相對(duì)在陽極板之間，水膜的扇面角度可以通過調(diào)節(jié)扇形噴嘴來完成，但必須控制母管開口和接頭連接方向的位置，控制噴淋方向偏差，避免噴淋試驗(yàn)時(shí)大量調(diào)節(jié)扇形噴嘴。

2.7 玻璃鱗片防腐

WESP玻璃鱗片防腐施工主要有四個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)：一是防腐施工空間受限，施工質(zhì)量較難控制；二是殼體不銹鋼生根件和碳鋼連接部位容易被忽視，防腐時(shí)應(yīng)盡量將玻璃鱗片過渡到不銹鋼上，避免酸液滲入；三是電除塵側(cè)板與陽極板之間的距離不足300mm，設(shè)備投運(yùn)后該區(qū)域防腐因空間限制很難進(jìn)行修補(bǔ)，因此需要在施工階段嚴(yán)格控制質(zhì)量；四是電除塵內(nèi)頂蓋防腐，施工不當(dāng)容易導(dǎo)致殼體腐蝕和極板極線短路。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化建議

(1)灰斗擋風(fēng)板生根件。WESP設(shè)計(jì)灰斗為碳鋼，擋風(fēng)板生根件為L型不銹鋼角鋼，每2個(gè)成組背靠焊接在灰斗鋼板上，間隙約10mm，灰斗擋風(fēng)板直接卡在每組生根件之間。該設(shè)計(jì)的主要問題是兩塊L型不銹鋼之間縫隙過小，不利于玻璃鱗片防腐。優(yōu)化方案可考慮先在灰斗鋼板上焊接不銹鋼板，再在不銹鋼板上焊接生根件，避免灰斗腐蝕穿孔。

(2)喇叭口爬梯。建議將圓鋼材質(zhì)改為316L不銹鋼，并在圓鋼兩頭焊接一塊不銹鋼板，再將鋼板焊接在喇叭口殼體上，利于殼體與不銹鋼之間防腐的過渡。

(3)殼體側(cè)板。WESP殼體側(cè)板與陽極板之間的距離約300mm，側(cè)板采用玻璃鱗片防腐，運(yùn)行過程中側(cè)板防腐損壞時(shí)，無法修補(bǔ)。優(yōu)化方案可從兩方面考慮：一是加大殼體，增加側(cè)板與極板之間的距離，便于側(cè)板防腐層的修補(bǔ)；二是在側(cè)板表面貼316L不銹鋼板，消除運(yùn)行過程中側(cè)板腐蝕的隱患。

4 WESP運(yùn)行效果

WESP安裝完成后，C類噴嘴噴淋時(shí)二次電壓42kV，二次電流1600mA，系統(tǒng)投運(yùn)后性能試驗(yàn)效果良好，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 濕式電除塵器性能試驗(yàn)結(jié)果

項(xiàng)目保證值試驗(yàn)結(jié)果出口粉塵濃度/mg·m-353．43粉塵去除率(含石膏)/%7082．5PM2．5去除率/%7080．4PM10去除率/%7074．2霧滴去除率/%7086．46SO3去除率/%6062．2汞去除率/%-58．1出口煙氣泵/μg·m-3-1．06除塵器本體阻力/Pa20079

5 結(jié)語

WESP安裝過程中，通過對(duì)陽極板組裝，陰極小框架拼裝，絕緣子室及絕緣子安裝，陰陽極系統(tǒng)的吊裝，極間距調(diào)整和噴淋系統(tǒng)安裝進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，除塵器正常運(yùn)行時(shí)除塵效率優(yōu)于設(shè)計(jì)值。如果對(duì)灰斗擋風(fēng)板生根件、喇叭口爬梯和殼體側(cè)板等方面進(jìn)行優(yōu)化，會(huì)大大提高系統(tǒng)設(shè)備的防腐性能，保證WESP的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]GB13223-2011，火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]國家改改委. 關(guān)于印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》的通知(發(fā)改能源[2014]2093號(hào))[EB/OL]. http://bgt.ndrc.gov.cn/zcfb/201409/t20140919_626242.html,2014-09-12.

[3]環(huán)境保護(hù)部,國家發(fā)展和改革委員會(huì),國家能源局. 關(guān)于印發(fā)《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》的通知(環(huán)發(fā)[2015]164號(hào))[EB/OL]. http://www.nandudu.com/article/17652,2015-12-11.

[4]趙 鵬,陳 勇,蹇 浪.濕式靜電除塵器在火電廠中的應(yīng)用探討[J].能源與環(huán)境,2013(6):95-96.

[5]時(shí)超林,潘衛(wèi)國,郭瑞堂,等.火電廠濕式靜電除塵器的發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J].電力與能源,2013,34(5):493-496,499.

[6]趙琴霞,陳招妹,周超炯,等.濕式電除塵技術(shù)及其在電廠的應(yīng)用前景探討[J].電力科技與環(huán)保,2012,8(4):14-26.

[7]劉鶴忠,陶秋根.濕式電除塵器在工程中的應(yīng)用[J].發(fā)電設(shè)計(jì),2012(3):43-47.

A discussion on control measures of key quality control points in stainless steel horizontal plate WESP installation

ItsimplyintroducesthebodystructurecharacteristicsofstainlesssteelhorizontalplateWESP,anddetaileddescriptionoftheinstallationprocessofWESPshell,insulatorchamber,anodesystem,cathodesystem,sprinklersystemetc.Pointsoutthedisadvantagesofthestructuredesign,thenproposestheappropriatecontrolmeasuresforthepronequalityproblemsintheinstallationprocessofanodeplateandcathodeframe,toprovidethereferenceforhorizontalplateWESPinstallationcompany.

WESP;installation;qualitycontrol

X701.2

B

1674-8069(2017)06-025-03

2017-06-26；

2017-07-18

張桂平(1982-)，男，貴州畢節(jié)人，工程師，從事燃煤電廠環(huán)保系統(tǒng)設(shè)備管理與維護(hù)工作。E-mail：408310147@qq.com