華能威海電廠#4機組（300MW）電除塵器改造

摘要：電除塵器設計標準和要求較低，設計保證效率≥99%，現經測試效率僅為99.07%。電除塵的除塵效率和煙塵排放濃度已不能滿足我國日益提高的環保要求，隨著國家新排放標準的頒布，電除塵器設備必須加以改造。文章結合企業電除塵器改造工程案例，希望能給與同行業一個借鑒。

關鍵詞：電除塵器；除塵效率；煙塵排放濃度

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0054-03

1 設備簡介

華能威海電廠#4機組1998年投產使用，鍋爐是由東方鍋爐廠制造的超高壓，單汽包，自然循環，中間再熱，水力除渣；采用筒式鋼球磨，中間儲倉式制粉系統，乏氣送粉，四角噴燃；采用容殼式空氣預熱器，靜電除塵器、懸吊式Π型半露天結構布置鍋爐。

華能威海電廠#4機組配兩臺蘭州電力修造廠生產的RWD/KFH-1-230×3×4.5-2型雙室三電場電除塵器，每臺除塵器設有三個電場，采用串聯形式，每兩臺除塵器實行并聯運行。為單進單出，進口裝有均流板。單臺有效通流面積為230m2，設計處理每臺最大煙氣量189.67萬m3/h，同極距為410mm，一、二電場480C型陽極板配鋸齒線，三電場480C型陽極板配魚骨針線+輔助電極。收塵極、放電極均為旋轉錘側面振打，陽極振打裝置6臺；陰極振打裝置12臺，采用側向上、下振打裝置。本體絕緣瓷套管，均設有管狀加熱器保溫，溫度控制范圍為100℃～110℃，以防止絕緣套管表面積露而放電。

#4爐電除塵器當初設備選型容量相對比較小，使用近10年，結構老化，從現場運行參數和電廠維護專工了解情況分析，設備運行基本屬正常狀態。但由于燃燒煤種的多變性使電除塵效率大大降低，排放遠不能達到當地環保要求。在滿負荷運行時，煙窗有明顯冒煙，從2005年山東電力研究所技術報告可以看出，出口煙塵排放濃度大于200mg/dNm3。

2 原電除塵器存在問題分析

2.1 系統分析

原設計煤種計算的電除塵器入口最大煙氣量為189.67萬m3/h，2005年山東電力研究所測試煙氣量為196萬m3/h左右，煙氣量增大，除鍋爐的燃燒系統因素外，還與燃燒的煤質和空預器的漏風、煙風道漏風有關。

2.2 特性分析

煤質分析：因燃燒的煤種較多，根據目前燃燒的煤質分析，煤中的含硫量為0.48%～0.65%，灰份為20%～25%；根據用戶提供的燃燒的煤種，特別是淮格爾混煤，其煤中的含硫量低，其粉塵的比電阻相對偏高，且具有粘性，對電除塵除塵效率有很大的影響。

粉塵特性分析：電除塵器收塵直接與粉塵性質有關，從灰的成份測定報告數據看，主要是Al2O3含量特別高，堿性氧化物（Na2O）偏低。Al2O3是以極細微的高嶺土粉體存在，是一種高絕緣體材料，這種粉塵的特點比電阻高，荷電粉塵到電極后不易釋放電荷；比重輕，易瓢灰，高流速下二次揚塵嚴重；粉塵的粘性大，電極易結灰，嚴重影響電場放電性能。Na2O偏低，較為活潑的Na+離子數量少，影響粉塵的導電性能；以上的煤質和灰的成份通過計算機選型程序（ALSTON-Flakt核心技術）分析，是一種比較難收塵的粉塵。.

2.3 電除塵器本體結構分析

原電除塵器設計除塵效率為99%，三電場電除塵器結構，其總收塵面積偏小。同時整體設計技術對工況變化的適應性偏差。

2.4 供電裝置分析

除高壓整流變壓器外，原電控設備控制系統技術已相對落后，對除塵效果和節能效果不佳有重要的影響作用。需對電控系統進行更換和改造，同時先進的控制技術必須依靠穩定的本體技術其作用才能充發揮，并要求新控制系統能降低電除塵器運行電耗。

3 電除塵器改造方案

3.1 改造方案總體說明

原電除塵器利舊（內部進行大修，不合理的局部更新或更換），在進口端新增加1個電場與殼體結合、改造為五電場電除塵器，總有效長度變為21米；電場有效高度15.8米；電場有效寬度不變2*8.2米；煙氣流通面積每臺電除塵器為260m2。高壓控制器采用節能型EPICⅡ、EPICⅢ控制器，原電除塵干出變容量滿足

要求。

3.2 改造主要內容

（1）原電除塵器內部設備全部拆除，通過對電除塵器增高（陽極板的長度由原來14米增加到15.8米）和加長電場有效長度進行擴容提效。改造后的電除塵器入口煙箱設置均流裝置重新設計更換，出口煙箱加裝槽型板設備重新設計更換。內部陰、陽極系統，陰、陽極振打全部更新。

（2）新增加電場的外殼體、灰斗、大梁，鋼支架及檢修平臺，殼體保溫。新增電場鋼支架立柱在道路偏鍋爐側一邊布置，保證具有行車寬度；出灰口標高8.5m，新增電場輸灰倉泵布置平面高于現倉泵布置平面，留足夠行車高度（5米）和行車寬度。

（3）電氣部分改造，除動力中心和整流變利舊外，其它電氣設備均更新，原高、低壓設備全部拆除，由于第一電場濃度高，根據高頻電源適合濃度高、粉塵粒徑大的技術特點，在第一電場將原單相工頻電源更新為三相高頻電源，后三電場重新設計更換成節能型高低壓控制柜，電除塵電纜、電纜橋架部分更新。電控設備采用電除塵器智能控制系統，并以太網通訊方式接入電廠輔網。

（4）進出口氣流分布板做1：10氣流分布模擬試驗，重新設計制作。進口喇叭移位改制。原煙道膨脹節利舊，但需對它進行測厚修復，達到正常使用，為防止施工過程中損壞或出現意外，要求賣方提供一只同現場型號一致的膨脹節。煙道混泥土支架拆除及本工程需要拆除改建恢復的設備系統管道等工作由賣方完成。

4 改造后主要指標參數

威海電廠#4鍋爐于某日停爐，停爐到并網時間共50天，電除塵器有效施工工期45天。

改造后電除塵器主要技術指標：（1）除塵器出口煙塵濃度≤50mg/Nm3；（2）本體阻力：≤240Pa；（3）本體漏風率：≤1.5%；（4）氣流均布系數：≤0.2。電除塵器經過增容改造后運行正常，排放滿足要求，改選完工后經山東電力研究院測試電除塵器效率及排放滿足要求。華能威海電廠#4機組電除塵器檢測結果為：平均除塵效率99.69%

5 結語

通過對威海電廠家#4爐電除塵器擴容改造（原型號：1FAA4*45（410）-2*82-140，新型號2FAA3*40（390）+2*45（390）-82-158）后，電除塵器運行正常，排放達到設計要還求。由于采用第一電場高頻電源和后電場節能控制器的電控系統優化技術，在本體容量增加40%的情況下，改造后總功耗反而比改造前還下降10%，節能效果十分明顯，除塵變和動力中心PC配電均可利舊，減少了相應投資。

威海電廠#4爐機組直接通過電除塵器改造達到排放標準的成功案例，為國內早期老機組配套電除塵器的改造起了借鑒作用，為同類結構電除塵器改造積累了寶貴的經驗。具備正確的電除塵器選型、合理的極配型式、良好的氣流分布、可靠的振打系統和先進的電控系統等條件，才能保證電除塵器性能參數達標。

作者簡介：馬湖剛（1978—），男，土家族，湖北恩施人，浙江菲達環保科技股份有限公司工程師，研究方向：大氣環保。