大唐潮州電廠#1爐電除塵改造

黃南軍

（廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 潮州 515700）

0 前言

廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司#1 爐配套1 臺雙列雙室五電場電除塵器。設(shè)計除塵器效率為：＞99.86%，保證效率（停10%集塵面積時）為：＞99.84%，校核煤種效率（停一供電區(qū)時）為：＞99.84%。在#1 機組大修前，委托廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院于2013 年9 月16日對#1 機組靜電除塵器進行了測試。測試結(jié)果如下：#1 機組大修前靜電除塵器除塵效率為99.21%，未達到大于99.84%的要求。加權(quán)平均出口煙塵濃度（α=1.4）為64.39mg/Nm3，即使后級石膏石濕法脫硫有50%的收塵效率，仍無法滿足國家環(huán)保要求≤30mg/Nm3。

根據(jù)環(huán)保部新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準（2011 版）》規(guī)定，大唐潮州電廠自2014 年7 月1 日起需要執(zhí)行煙塵排放濃度限值30mg/Nm3的要求，目前大唐潮州電廠電除塵出口排放濃度不能達到新標(biāo)準要求，因此在2013 年10 月30 日至2013 年12 月30 日#1 機組大修時進行電除塵改造。

1 煙氣余熱利用高效低低溫電除塵改造

煙氣余熱利用高效低低溫電除塵技術(shù)就是將鍋爐的排煙溫度由125℃～150℃左右降低到90～110℃的低低溫狀態(tài)，余熱利用換熱裝置利用這部分余熱來加熱凝結(jié)水，加熱后的凝結(jié)水返回低壓加熱器，排擠汽輪機抽汽，增加汽輪機做功功率，提高機組效率，降低煤耗；若布置在除塵器前，則可降低煙溫，使得煙塵比電阻降低至108～1010Ω·cm，同時使得煙氣體積流量減小，電除塵電場風(fēng)速也得以降低，從而提高電除塵器效率，減少污染物排放[1]，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

本次改造，將余熱利用換熱裝置布置在#1 機組空預(yù)器之后、除塵器之前的水平煙道上，布置4 臺煙氣換熱器。煙氣換熱器工質(zhì)取自#7低加出口，回水至#6 低加入口，防止直接進入煙氣換熱器凝結(jié)水溫偏低，使管束壁溫過低，造成嚴重的低溫結(jié)露，在進出口管路間設(shè)置熱水再循環(huán)系統(tǒng)。再循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置兩臺水泵，運行方式一用一備。在煙氣換熱器進出口母管間設(shè)計分流旁路電動調(diào)節(jié)閥，用來調(diào)節(jié)省煤器系統(tǒng)入水口的流量，確保煙溫降在合理范圍內(nèi)。在#8 低加入口設(shè)計一路引水支路管路，接至煙氣換熱器進口閥后，由于#8 低加入口水溫較低，可以通過引水支路調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)煙氣換熱器入口混水溫度，該調(diào)節(jié)閥在正常運行中不啟用，僅在做實驗時啟用，也可用來在煙氣冷卻系統(tǒng)投入時煙氣換熱器水側(cè)注水。煙氣余熱利用系統(tǒng)的工藝流程圖見圖1。

圖1 #1 機組煙氣余熱利用系統(tǒng)的工藝流程圖

2 電除塵高頻電源改造

電除塵用高頻高壓整流設(shè)備（簡稱高頻電源）[2]可配套各類除塵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、建材、輕工、化工等眾多行業(yè)的煙氣粉塵治理，是一種高效除塵、保護環(huán)境的重要設(shè)備?；诟哳l開關(guān)技術(shù)的高頻電源是一個與線路頻率無關(guān)的可變脈動電源，給除塵器提供接近純直流到脈動幅度很大的各種電壓波形，針對各種特定的工況，可以提供最合適的電壓波形，從而提高除塵效率。與工頻50/60Hz 高壓電源相比，高頻電源純直流供電時的輸出電壓紋波通常小于5%，遠小于工頻電源35%～45%的紋波百分比，其閃絡(luò)電壓高，運行平均電壓可達工頻電源的1.3倍，運行電流可達工頻電源的2 倍，在同樣的電場里，能夠輸入更多的功率，從而能夠有效的提高收塵效率。高頻電源間歇脈沖供電時可有效抑制反電暈現(xiàn)象，實現(xiàn)保效節(jié)能，特別適用于高比電阻粉塵工況[3]。

本次電除塵器控制的高壓進行改造，采用龍凈最新開發(fā)的控制軟件，從而使電除塵器運行更加節(jié)能、更加智能化。前電場更增設(shè)了高頻電源[4]。同步對電除塵器低壓控制進行升級，以適應(yīng)低低溫電除塵器的要求。

根據(jù)現(xiàn)場情況本次改造不對本體及低壓控制部分進行改造，只對電除塵器高壓控制部分改造。拆除電除塵器頂部原一、二電場10 臺硅整流變壓器（A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、B3、B4、B5），在整流變壓器位置上安裝上高頻電源，保留并改接原高壓控制柜作為高頻電源供電柜；保留高壓控制柜到整流變壓器的動力電纜作為高頻電源的動力電纜。另外，原控制室內(nèi)相對一、二電場的10 臺高壓控制柜內(nèi)開關(guān)進行改造，更換ABB 塑殼斷路器為高頻電源提供電源開關(guān)；重新敷設(shè)高頻電源至各低壓振打控制柜的增強型欠斷電振打信號電纜；原控制室內(nèi)三、四、五電場的12 臺高壓控制柜的高壓控制器進行升級改造；重新組態(tài)上位機系統(tǒng)（高頻電源畫面）、升級軟件。

對電除塵器進行總體檢查，對損壞的零部件進行更換。包括陰極絕緣子、電加熱器等等。重點對陰、陽極振打系統(tǒng)進行檢修維護與調(diào)整，保證其清灰機理適應(yīng)低低溫電除塵器的新要求。對電除塵器進行密閉性能檢查，保證適應(yīng)低低溫電除塵器的新要求。

3 改造效果

圖2 潮州電廠#1 機組電除塵入口煙氣溫度

從圖2 可以看出，#1 機組大修前，#1 機電除塵A 左、A 右、B 左、B右進口平均溫度分別為106.75℃、130.19℃、116.16℃、108.12℃，電除塵進口平均煙溫為115.3℃。大修后投運余熱利用換熱裝置是，#1 機電除塵A 左、A 右、B 左、B 右進口平均溫度分別為96.54℃、108.7℃、98.56℃、94.33℃，電除塵進口平均煙溫為99.5℃，與大修前比較，#1 機電除塵A 左、A 右、B 左、B 右進口平均溫度分別下降10.21℃、21.49℃、17.6℃、10.79℃，平均溫降為15℃，且進口溫度曲線變化平緩，趨近直線。降低煙溫很好的解決了靜電除塵器運行中高比電阻煙塵的反電暈問題，有效的提高了除塵效率。

為了解#1 機組靜電除塵器大修改造后的實際運行情況，廣東大唐國際潮州發(fā)電有限公司委托廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院于2014 年1 月對該靜電除塵器進行了試驗。試驗結(jié)果表明：

（1）電除塵器入口A 側(cè)、B 側(cè)煙氣流速分布比較均勻。

（2）工況一：鍋爐燃用設(shè)計煤種塔山煤，深度冷卻裝置投入運行工況下，實測平均除塵效率為99.86%，加權(quán)平均出口煙塵濃度（α=1.4）為15.91mg/Nm3；工況二：鍋爐燃用實際煤種，深度冷卻裝置投入運行工況下，實測平均除塵效率為99.84%，加權(quán)平均出口煙塵濃度為11.34mg/Nm3；工況三：鍋爐燃用實際煤種，深度冷卻裝置退出運行工況下，實測平均除塵效率為99.66%，加權(quán)平均出口煙塵濃度為23.59 mg/Nm3。除工況三外，除塵效率均達到大于99.84%的性能保證值要求，出口煙塵濃度滿足國家環(huán)保要求≤30mg/Nm3。

4 結(jié)論

通過對#1 機組電除塵改造，在原靜電除塵器煙氣進口側(cè)加裝煙氣余熱利用換熱裝置，電除塵入口煙溫降低。對原電除塵器進行全面升級、維護，前電場工頻電源改造為高頻電源，出口煙塵濃度滿足國家環(huán)保要求≤30mg/Nm3。

［1］廖增安.燃煤電廠余熱利用低低溫電除塵技術(shù)研究與開發(fā)[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2013(10)：39-44.

［2］祁君田，黨小慶，張濱渭.現(xiàn)代煙氣除塵技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［3］郭俊，邱江新，陳穎，謝小杰，連金欣.電除塵用大功率高頻高壓電源的開發(fā)[C]//中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會.第十一屆全國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集.2005：518-521.

［4］盧剛，郭俊，劉偉志，鐘斌.高頻電源在電除塵器前電場的應(yīng)用分析[C]//中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會.第十一屆全國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集.2007：344-347.