陈延柏
(江苏淮阴发电有限公司发电部 江苏淮阴 223002)
依据原除尘器排放数据,及国家新标准中粉尘排放的相关要求,原除尘器设计粉尘排放量为100 mg/Nm3,已不能满足国家新标准中的对粉尘排放量<49 mg/Nm3的规定。为达到国家新标准中对粉尘排放量<49 mg/Nm3的相关要求,我公司对#3机组电除尘进行了改造。
1.1 系统流程
在电除尘器本体的阳极板(集尘极)和阴极线(放电极)间施加负高压直流电压时,便在阳极板和阴极线间产生一不均匀高压电场,当施加电压足够高时,阴极线附近产生电晕放电,形成大量的电子和正负离子。
当含尘烟气通过电场时,粉尘吸附离子或电子而荷电,荷电粉尘在电场力作用下,向异性电极移动,到达集尘极板(阳极板)的粉尘在电场力和粉尘粘力的作用下沉积在其表面,并向极板释放其电荷。
带正电荷的粉尘也同时沉积在阴极线上,从而达到使粉尘颗粒被分离出来的目的,收尘板及阴极线上的粉尘达到一定厚度时,通过振打板(线)的方式,使粉尘脱落入灰斗,并由输灰系统排走,从而完成气体净化过程。
1.2 运行情况
#3机组原电除尘系统,由安徽意义环保设备有限公司设计建造,型号为RWD/LEK-245×2--4×4.5-2,包括高压电场、灰斗、阴阳极振打等设备。2008年四月投入使用,运行两年后逐渐出现阴极线频繁断线、高压电场收尘率下降等问题,2011年底由福建龙净进行阴极线更换、加固,运行至今。
此次改造前除尘器出口粉尘浓度为100mg/Nm3左右,经脱硫二次除尘后不能达到国家新标准中的烟囱粉尘排放<30mg/Nm3的规定。
2.1 保留原电除尘器钢支架、灰斗及外壳。对原4个电场电除尘器内部掏空,更换阴阳极系统(极板、极线、阴阳极框架)、阴阳极振打系统、进口均流板、导流板等;更换进口喇叭口。原除尘器整体加高、加固(即对原电除尘器在长度和高度方向进行扩容)。
2.2 新增加一个电场,新电场出灰接入#1灰管,元1、2、3、4出灰接入#2灰管;新电场的#1、#2仓泵为一根输灰管道,#3、#4仓泵为一根输灰管道。
2.3 省煤器沉降灰斗输灰母管接至#2仓泵入口,原四电场增加槽板振打系统包括控制系统。
3.1 与原电除尘器相比,新式除尘器(BEH型高效节能型)电除尘器以机电多复式双区技术、阴极刚性单桅杆式小框架技术、阳极偏心振打技术、新型节能阴极电晕线、气流分布优化控制、高频电源应用、复合式振打功率控制以及反电晕自动控制等为主要技术特征,具有结构新颖、占地面积小、设备自动化程度高、运行维护简单、除尘效率高等特点,有效解决了电除尘器低排放较难、高比电阻粉尘捕集效率较低、设备成本较高、运行能耗较大等关键技术问题。
3.2 阳极板采用顶部电磁锤振打
原电除尘阳极振打为扰臂锤式振打,具有振打效果差,故障停用时影响范围大等劣势。现采用顶部电磁锤振打,具有优点:3.2.1振打机构设置于除尘器顶部,提高内部空间利用率;由于振打力的传递是自上而下,符合除尘器清灰对振打力的要求,即收尘极的积灰是上端细而薄、下端粗而厚,对振打力的要求是上端大、下端小;
3.2.2 由于采用顶部振打,阳极板纵向刚性由成型的防风沟予以保证,横向不承担刚性的要求,所以在极板中间不需轧制加强筋。在振打时,极板面产生颤抖,使极板的积灰更易脱落,达到良好的清灰效果;
3.2.3 采用顶部振打,实现划小振打单元,合理对每一单元的控制不仅达到有效清灰,同时也可有效抑制二次飞扬的产生。
3.3 高频电源
3.3.1 常规的电除尘器可控硅工频相控整流电源T/R产生的输出谷值电压,比高频开关电源SIR产生的输出直流电压要低25%。谷值电压在静电除尘器电场中触发火花。电火花能抑制电离,显著的限制了加在电极上的平均电压,严重影响电除尘器的除尘效率。高频开关电源SIR工作在20kHz以上,同常规的T/R相比,高频开关电源SIR提供了几乎无波动的直流输出,这使的静电除尘器能够以火花发生点电压运行。高频开关电源SIR提高了静电除尘器的供电电压和电流,对于细而低比电阻的灰尘,电除尘器粉尘排放浓度显著降低。如果按25%来计算,则在上述相同工况下,高频开关电源SIR输出功率比可控硅工频相控整流电源T/R要高出56%,从而减少了粉尘排放浓度,提高了除尘效率。
3.3.2 #3炉电除尘高频电源具备纯直流供电及脉冲供电两种方式,可提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形,针对各种特定的工况,可以提供最合适的电压波形,从而提高除尘效率。
3.4 伏安特性情况
在启动升压过程中,二次电压与二次电流的对应点呈平滑上升趋势,无闪络现象,整流设备工作良好,系统出力正常。
在本次检修中电除尘新装了一个电场,但各电场的供电方式改为高频电源供电,耗电率为0.07%,较改造前相比下降了0.08%,节电效果明显。改造前出口烟尘排放浓度是42mg/m3,改造后,在脉冲模式(省电)下可降至30 mg/m3以下,在纯直流模式下最大出力时可降至16 mg/m3,运行稳定。在经济性及保证环保排放达标方面均满足需求。
[1]曹为民.电除尘器高频电源
[2]王强.高效节能电除尘器高频电源应用及其发展方向