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降低300MW機(jī)組鍋爐煙塵排放濃度

點擊次數(shù):1839 發(fā)布時間:2016-07-13

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,霧霾的形成越演越烈,這已成為*面臨的嚴(yán)峻問題,而資源的合理充分利用、環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約又是我們進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的一個重要方針政策。因此,環(huán)保是我們生產(chǎn)、生活中的一項重要工作。電除塵器作為環(huán)保除塵的重要設(shè)備,具有除塵效率高、減少煙塵排放,而電除塵器運行方式的優(yōu)化與否,決定了該設(shè)備節(jié)電的效果和環(huán)保運行的重要性。 
  為了適應(yīng)越來越高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),確保煙氣達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)要求,完成洛陽市2013年創(chuàng)模暨碧水藍(lán)天工程責(zé)任目標(biāo)任務(wù),大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司對2×300MW機(jī)組的除塵器實施技術(shù)改造,按期完成煙塵治理任務(wù),滿足政府要求,改善洛陽市環(huán)境質(zhì)量。 
  1 煙塵排放濃度高的現(xiàn)狀 
  1.1 電除塵器改造前煙塵排放濃度 
  大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司的5號爐電除塵器型號:RWD/KFH—302-5×3.5-2。在煙道尾部配置兩臺雙室共20個高壓電場。5號爐電除塵器投運以來,執(zhí)行2003年《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003),高允許煙塵排放濃度為50 mg/Nm3,而《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)要求高允許煙塵排放濃度為30 mg/Nm3。 
  1.2 電除塵器的現(xiàn)狀 
 ?。?)電除塵設(shè)計工況。電除塵器設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)*相同并對稱布置,每臺除塵器有效通流面積為302m2,設(shè)計處理煙氣量85.50×104m3/h。在鍋爐燃用設(shè)計煤種時,自然循環(huán)燃煤鍋爐特性。電除塵器效率為99.85 %,且鍋爐高允許煙塵排放濃度為50 mg/Nm3。本機(jī)組鍋爐煙氣先采用循環(huán)鍋爐低溫低氮燃燒技術(shù)脫硝,爐內(nèi)噴鈣脫硫,脫硫效率大于90%,鍋爐排出的煙氣再經(jīng)雙室五電場靜電除塵器凈化處理后排放,除塵效率大于99.85%。煙氣中主要污染物為煙塵和SO2、NOX。 
 ?。?)電除塵性能試驗。對5號爐電除塵器進(jìn)行性能試驗,試驗結(jié)果為:5號爐電除塵器A、B側(cè)除塵效率分別為99.55%、99.62%;A、B側(cè)除塵器阻力分別為360Pa、300Pa;A、B側(cè)除塵器漏風(fēng)率分別為2.03%、2.23%;A、B側(cè)除塵器出口粉塵濃度分別為156.951mg/Nm3、139.60mg/Nm3;煙塵排放量為151.664kg/h。 
  (3)除塵設(shè)備故障。在電除塵停運時發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有嚴(yán)重積灰、瓷軸脫落、陰極線斷裂等現(xiàn)象。 
  由此可知:如果電除塵內(nèi)部一旦出現(xiàn)問題,將可能造成電除塵退出,煙塵排放不達(dá)標(biāo),嚴(yán)重污染大氣環(huán)境。 
 ?。?)氣力除灰系統(tǒng)。針對電除塵氣力除灰系統(tǒng)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)灰量濃度太高,導(dǎo)致無法排出,使灰斗內(nèi)料位高報警。只有通過外排法,用汽車運輸,造成人力、物力的浪費和環(huán)境的污染。 
 ?。?)根據(jù)以上調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)我公司電除塵的煙塵排放已不符合新國標(biāo)的要求,必須在停爐的狀態(tài)下進(jìn)行*治理,從而降低煙塵排放濃度,具備較強(qiáng)的可行性。 
  2 煙塵排放濃度高的原因分析 
  通過對電除塵器的現(xiàn)狀分析可以看出,造成煙塵排放濃度高的因素具體原因如下。 
 ?。?)運行人員經(jīng)驗少。機(jī)組在運行中,參數(shù)調(diào)整不規(guī)范。運行人員必須對電除塵一、二次電流及電壓進(jìn)行及時調(diào)整分析;同時,并對電除塵監(jiān)視數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,有針對性對變化趨勢對比,觀察變化是否增加明顯,確保煙塵排放濃度。 
 ?。?)設(shè)備外部故障。經(jīng)過對電除塵本體的振打器、電加熱檢查,設(shè)備接線完好,保護(hù)定值整定合格,振打清灰效果良好,氣流分布均勻,能充分反映出電除塵內(nèi)部故障;其余未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象。 
 ?。?)陰極鋸齒線除塵效率低。由于鋸齒線因質(zhì)量輕、加工簡單、適應(yīng)性強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用;但在實際運行中鋸齒線經(jīng)常容易斷線、掉線,造成陽極、陰極短路,重則退出故障電場停運,造成電除塵器的除塵效率降低。 
 ?。?)燃料煤質(zhì)不合格。經(jīng)由煤化驗人員對入爐煤進(jìn)行嚴(yán)格檢驗,有部分煤質(zhì)較差,偏離設(shè)計煤種,灰量濃度偏高,造成電場內(nèi)部積灰嚴(yán)重,形成搭橋短路,電場跳閘;通過技術(shù)人員合理調(diào)整燃煤摻燒比例,及時降低煤粉灰量,做到可控在控。 
 ?。?)電源控制方式不合理。經(jīng)過對電除塵的運行控制方式分析看出,單相工頻電源頻率低,效率轉(zhuǎn)換低(一般在70%以下),因此耗能較高;輸出紋波大,平均電壓比脈動峰值電壓要低25%左右,致使電暈電壓低,波形又是單一的工頻波,電除塵器采用工頻可控硅電源,在當(dāng)粉塵比電阻比較高、易出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象時除塵效果會明顯下降,在高濃度粉塵、高比電阻等工況下,一般達(dá)不到原電除塵器設(shè)計指標(biāo)及環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。 
  (6)電場本體密封不好,造成電場內(nèi)部滲漏點多,溫差變化大,粉塵容易形成塊狀,造成電場內(nèi)部灰堆。根據(jù)以上原因的逐條論證,確定影響煙塵排放濃度高的主要原因有2條:1)陰極鋸齒線除塵效率低;2)電源控制方式不合理。 
  3 改造實施 
  3.1 改造內(nèi)容 
  大唐洛陽熱電有限責(zé)任公司5號爐電除塵器于2014 年9月進(jìn)行了大修改造工作。原除塵器設(shè)計除塵效率99.85%,設(shè)備運行8年,除塵器內(nèi)部設(shè)備存有磨損老化,測試除塵器A、B側(cè)除塵效率分別為99.55%、99.62%;低于原設(shè)計效率。改造原則對整個電除塵器設(shè)備內(nèi)部現(xiàn)存框架、結(jié)構(gòu)不變,Ⅲ、Ⅳ電場仍保留原線型方式只對電源升級。改造具體內(nèi)容為: 
 ?。?)將5號爐電除塵器Ⅰ、Ⅱ電場所有陰極線(共計6048根,原為鋸齒線)更換為針刺線,Ⅴ電場所有陰極線(3024根,原為魚骨線)更換為波形線;其它Ⅲ、Ⅳ電場鋸齒線線形不變。?。?)I、II、Ⅲ電場工頻電源(共計12套),更換為新型高頻電源(12臺,1.2A/72kV)。Ⅳ、Ⅴ電場工頻電源(共計8套),更換為新型三相電源。 
 ?。?)5號爐電除塵器4套低壓控制柜實現(xiàn)電除塵振打斷電自動控制功能。 
  (4)對原控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,所有控制納入新變化的上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制,所有電場的控制均納入到一套上位機(jī)進(jìn)行控制(包括所有電場高、低壓、節(jié)電、斷電振打、灰斗料位等)。 
  3.2 使用高頻電源 
  我們對含塵濃度較高的Ⅰ、Ⅱ電場,選用針刺線,以滿足塵粒電荷需要足夠的氣體離子空間電荷密度,并防止電暈封閉現(xiàn)象的出現(xiàn),I、II、Ⅲ采用高頻電源控制。 
  高頻電源是新一代的電除塵器電源,采用現(xiàn)代高頻開關(guān)電力電子技術(shù),通過工頻交流—直流—高頻交流—高頻脈動直流的能量轉(zhuǎn)變形式,供給電場的是一系列的電流脈沖(脈沖寬度在5~20微秒),從而提高了煙塵的荷電量,提高了除塵效率,降低了煙塵排放濃度。 
  3.3 使用三相電源 
  對于Ⅴ電場氣體含塵濃度低且粒度細(xì),而細(xì)粉回收相對困難,故要提高操作電壓和減小電暈電流,我們選用波形線、三相電源控制。 
  4 效果檢查 
  4.1 電除塵器效率試驗 
  電除塵器效率試驗在高頻、新型三相電源投入正常情況下進(jìn)行,A、B 電除塵器全投供電分區(qū)時,A、B 電除塵器除塵效率分別為99.923 %、99.918 %。 
  4.2 煙塵濃度試驗 
  根據(jù)國標(biāo)GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,實測的火電廠煙塵排放濃度,必須執(zhí)行燃煤鍋爐按過量空氣系數(shù)折算值a =1.4 進(jìn)行折算。試驗期間測得,A、B除塵器出口煙氣含氧量分別為4.7 %、3.8 %,過剩空氣系數(shù)分別為1.29、1.22。 
  從試驗結(jié)果看出,機(jī)組在290MW工況下,燃用試驗煤種,除塵器在振打正常情況時,A、B除塵器出口煙塵排放濃度折算值分別為29.86mg/Nm3和29.32mg/Nm3。達(dá)到國標(biāo)GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。 
  4.3 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 
  通過技術(shù)改造,現(xiàn)場對比測試表明跟改造前同等條件下,高頻電源可節(jié)電70%以上;以300MW機(jī)組電除塵器為例,年運行時間5500小時計算,每年可節(jié)約電耗400多萬度,節(jié)電效益為100多萬元。 
  降低5號爐煙塵排放濃度達(dá)到了預(yù)定目標(biāo),符合國家產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)保要求,并通過省市及國家環(huán)保部門驗收合格,同時滿足洛陽市2013年創(chuàng)模暨碧水藍(lán)天工程責(zé)任目標(biāo)任務(wù)要求,對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量改善有很好的促進(jìn)作用。 
  5 結(jié)束語 
  通過對5號爐電除塵器陰極線和控制電源改造,環(huán)保和節(jié)能*,煙塵排放濃度降低到29.32mg/Nm3以下,除塵效率達(dá)到了99.918 %。高頻電源采取脈沖供電,與單相工頻可控硅電源相比,可以減少煙塵排放40-70%,具有明顯的社會環(huán)保效益及推廣價值,有效的提高了發(fā)電企業(yè)的社會附加值,從而提供清潔電力,點亮美好生活。 

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