FE型電袋復(fù)合除塵器在大型燃煤電廠的應(yīng)用研究

褚夫國(guó)

摘 要：隨著氣候變暖和霧霾天氣的加重，國(guó)家大力度加強(qiáng)了環(huán)保政策的實(shí)施，對(duì)大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)的要求越來(lái)越嚴(yán)。為了達(dá)到國(guó)家煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，某電廠在2014年2#機(jī)組大修之際對(duì)電除塵器進(jìn)行改造，由原來(lái)的靜電除塵方式改為電袋復(fù)合除塵方式，經(jīng)試運(yùn)行煙氣排放質(zhì)量達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)討論電袋復(fù)合除塵在大型燃煤電廠的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；電袋除塵；煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)

某電廠2#爐為原ABB-CE公司生產(chǎn)的660MW機(jī)組亞臨界中間再熱控制循環(huán)汽包鍋爐，尾部煙道上配有一臺(tái)型號(hào)為3P2CH 2C 35D 4F/15.75×49.215×59.058四電場(chǎng)臥式電除塵器，設(shè)計(jì)除塵效率為99.3%。從1994年試運(yùn)行至今接近20年，其中2008年10月對(duì)第一、二電場(chǎng)內(nèi)部極線級(jí)板進(jìn)行了局部更換。原電除塵器在經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行后，設(shè)計(jì)效率偏低，總收塵面積偏小，特別是第三、四電場(chǎng)極板變形腐蝕嚴(yán)重、陰陽(yáng)極振打故障率高。據(jù)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011文規(guī)定：重點(diǎn)地區(qū)的火力發(fā)電鍋爐的煙塵排放濃度限值20mg/m3，大氣污染物基準(zhǔn)氧含量為6%。

1 靜電除塵器現(xiàn)狀

1.1 原電除塵器技術(shù)參數(shù)

某電廠2#爐電除塵器原設(shè)計(jì)保證效率≥99.3%，除塵器出口排放濃度在70～90mg/Nm之間，設(shè)計(jì)總收塵面積72，887m2，比收塵面積69.27m2/m3/s，與同類(lèi)機(jī)組相比較小。除灰方式使用氣力除灰。第一、二、三、四電場(chǎng)的飛灰連同省煤器飛灰合并后由一條輸灰母管統(tǒng)一送到2#灰?guī)?，輸灰母管一用一備?/p>

1.2 性能測(cè)試結(jié)果

從2008年電科院在大修前后對(duì)電除塵進(jìn)行的性能測(cè)試結(jié)果分析，每次大修后電除塵器的除塵效率都有提高，這跟平時(shí)煙氣堆積、設(shè)備老化、破舊有關(guān)，因此檢修后除塵效率均達(dá)到99%左右，但出口排放濃度在40～70 mg/Nm波動(dòng)，不能滿足現(xiàn)今的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

2 電袋除塵器改造方案

原靜電除塵器已運(yùn)行20多年，傳統(tǒng)的除灰方式和控制方式已不能滿足現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，改造需求日益嚴(yán)峻。現(xiàn)采用某公司開(kāi)發(fā)的新型FE型電袋復(fù)合除塵系統(tǒng)，將原電除塵區(qū)域的4電場(chǎng)區(qū)改成1電場(chǎng)區(qū)+3布袋區(qū)方式，有效提高了電廠除塵效率，節(jié)約廠用電。

2.1 工作原理介紹

電袋復(fù)合除塵器是靜電除塵器和布袋除塵器聯(lián)合的一體化除塵系統(tǒng)，采用前區(qū)靜電除塵、后區(qū)布袋除塵方式。具有穩(wěn)定性高、收塵面積大、出口排放濃度低等優(yōu)點(diǎn)，保證了機(jī)組運(yùn)行時(shí)的可靠高效。

電袋復(fù)合除塵系統(tǒng)前級(jí)設(shè)置電場(chǎng)區(qū)，電場(chǎng)區(qū)由陰陽(yáng)極板、頂部電磁振打裝置等組成。當(dāng)粉塵進(jìn)入到電場(chǎng)區(qū)后，氣體分子電離產(chǎn)生的正負(fù)離子被吸附在粉塵表面，帶電粉塵在電場(chǎng)力作用下向收塵極移動(dòng)而被收集，大約有80%的粉塵在電場(chǎng)區(qū)被收集。

后級(jí)設(shè)置袋區(qū)除塵，袋區(qū)是由濾袋、袋籠及噴吹裝置組成的布袋除塵器，采用外濾式的濾袋捕集從電場(chǎng)區(qū)流過(guò)的剩余荷電粉塵，利用低壓脈沖噴吹技術(shù)剝離吸附在濾袋上的粉塵，達(dá)到排放濃度符合環(huán)保要求，從而實(shí)現(xiàn)將粉塵預(yù)處理和粉塵分級(jí)的功能。

2.2 電袋除塵器改造方案

電廠布置結(jié)構(gòu)緊湊，原電除塵器位置布局緊密可改造的空間小，從空間位置和資金節(jié)省考慮，此次改造在電除塵位置不變、空間不變，采用以舊換新方式實(shí)現(xiàn)電袋除塵系統(tǒng)改造。

2.2.1 硬件改造

（1）在原除塵器范圍內(nèi)進(jìn)行改造，除塵器殼體部分利舊、加固，原高壓整流變利舊。

（2）拆除在原二、三、四電場(chǎng)的陰陽(yáng)極線，在原空間布置濾袋及清灰系統(tǒng)，布袋區(qū)共分4個(gè)通道，每個(gè)通道為6室，每室24個(gè)脈沖噴吹閥，共安裝576個(gè)脈沖電磁閥。

（3）濾袋采用50%PPS+50%PTFE混紡/PTFE（基布），濾料過(guò)濾面同時(shí)添加超細(xì)纖維材質(zhì)的濾料，將進(jìn)入除塵器的煙氣含氧量控制在6%以下，煤質(zhì)含硫量控制在1%以下，減少濾袋的氧化及腐蝕，提高濾袋使用壽命。

（4）電袋復(fù)合除塵器不設(shè)置煙氣旁路系統(tǒng)。電袋復(fù)合除塵器分別配套各自獨(dú)立完整的PLC、上位機(jī)控制系統(tǒng)及相應(yīng)電源及電氣設(shè)備。

（5）電袋復(fù)合除塵器設(shè)置預(yù)涂灰系統(tǒng)對(duì)濾袋進(jìn)行保護(hù)，事故處理通過(guò)系統(tǒng)硬接線實(shí)現(xiàn)。

（6）電氣系統(tǒng)和新增的袋區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)分別配套各自獨(dú)立完整的PLC、上位機(jī)控制系統(tǒng)及相應(yīng)電源及電氣設(shè)備。

2.2.2 軟件（控制系統(tǒng)）改造

（1）進(jìn)出口煙溫設(shè)定監(jiān)視窗口，溫度傳感器反饋信號(hào)至PLC并在控制系統(tǒng)上顯示。

（2）對(duì)進(jìn)出口差壓、出口濁度等重要模擬量信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，差壓變送器的反饋信號(hào)傳至PLC并在控制系統(tǒng)上顯示。

（3）清灰系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)離線清灰，清灰力度和清灰氣量能滿足各種運(yùn)行工況下的清灰需求。

3 改造后的運(yùn)行效果

2#機(jī)組電袋復(fù)合除塵器改造工程從2014年12月開(kāi)工，到2015年2月完工。為了掌握該電袋除塵器的運(yùn)行狀況，電廠委托了某電科院進(jìn)行性能測(cè)試。表1為2#機(jī)組除塵器改造前后煙塵排放量比較，表2為2#機(jī)組改造前后能耗對(duì)比。

4 結(jié)論

從2015年2月份運(yùn)行使用新型電袋復(fù)合除塵器，電袋復(fù)合除塵器相比較靜電除塵器，在運(yùn)行性能、維修故障、節(jié)能環(huán)保方面可靠穩(wěn)定很多。

（1）2#爐改造后電袋除塵器的技術(shù)參數(shù)顯著提升，過(guò)濾面積和使用壽命大大提高。在上一次的機(jī)組小修階段，電袋除塵設(shè)備故障率小，維修次數(shù)顯著減少，節(jié)約了檢修經(jīng)費(fèi)。

（2）2#爐改造后除塵效率達(dá)到了99.8%，煙塵出口排放濃度也大大降低，由原來(lái)的56.02mg/Nm降低到平均濃度16.6mg/Nm，完全滿足國(guó)家環(huán)保要求。

（3）從機(jī)組節(jié)能方面考慮，引風(fēng)機(jī)耗電量和除塵器耗電量都顯著下降，廠用電同比下降0.39%，提高了燃煤電廠整體的設(shè)備性能，提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。