华能威海电厂#4机组（300MW）电除尘器改造

摘要：电除尘器设计标准和要求较低，设计保证效率≥99%，现经测试效率仅为99.07%。电除尘的除尘效率和烟尘排放浓度已不能满足我国日益提高的环保要求，随着国家新排放标准的颁布，电除尘器设备必须加以改造。文章结合企业电除尘器改造工程案例，希望能给与同行业一个借鉴。

关键词：电除尘器；除尘效率；烟尘排放浓度

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0054-03

1 设备简介

华能威海电厂#4机组1998年投产使用，锅炉是由东方锅炉厂制造的超高压，单汽包，自然循环，中间再热，水力除渣；采用筒式钢球磨，中间储仓式制粉系统，乏气送粉，四角喷燃；采用容壳式空气预热器，静电除尘器、悬吊式Π型半露天结构布置锅炉。

华能威海电厂#4机组配两台兰州电力修造厂生产的RWD/KFH-1-230×3×4.5-2型双室三电场电除尘器，每台除尘器设有三个电场，采用串联形式，每两台除尘器实行并联运行。为单进单出，进口装有均流板。单台有效通流面积为230m2，设计处理每台最大烟气量189.67万m3/h，同极距为410mm，一、二电场480C型阳极板配锯齿线，三电场480C型阳极板配鱼骨针线+辅助电极。收尘极、放电极均为旋转锤侧面振打，阳极振打装置6台；阴极振打装置12台，采用侧向上、下振打装置。本体绝缘瓷套管，均设有管状加热器保温，温度控制范围为100℃～110℃，以防止绝缘套管表面积露而放电。

#4炉电除尘器当初设备选型容量相对比较小，使用近10年，结构老化，从现场运行参数和电厂维护专工了解情况分析，设备运行基本属正常状态。但由于燃烧煤种的多变性使电除尘效率大大降低，排放远不能达到当地环保要求。在满负荷运行时，烟窗有明显冒烟，从2005年山东电力研究所技术报告可以看出，出口烟尘排放浓度大于200mg/dNm3。

2 原电除尘器存在问题分析

2.1 系统分析

原设计煤种计算的电除尘器入口最大烟气量为189.67万m3/h，2005年山东电力研究所测试烟气量为196万m3/h左右，烟气量增大，除锅炉的燃烧系统因素外，还与燃烧的煤质和空预器的漏风、烟风道漏风有关。

2.2 特性分析

煤质分析：因燃烧的煤种较多，根据目前燃烧的煤质分析，煤中的含硫量为0.48%～0.65%，灰份为20%～25%；根据用户提供的燃烧的煤种，特别是淮格尔混煤，其煤中的含硫量低，其粉尘的比电阻相对偏高，且具有粘性，对电除尘除尘效率有很大的影响。

粉尘特性分析：电除尘器收尘直接与粉尘性质有关，从灰的成份测定报告数据看，主要是Al2O3含量特别高，碱性氧化物（Na2O）偏低。Al2O3是以极细微的高岭土粉体存在，是一种高绝缘体材料，这种粉尘的特点比电阻高，荷电粉尘到电极后不易释放电荷；比重轻，易瓢灰，高流速下二次扬尘严重；粉尘的粘性大，电极易结灰，严重影响电场放电性能。Na2O偏低，较为活泼的Na+离子数量少，影响粉尘的导电性能；以上的煤质和灰的成份通过计算机选型程序（ALSTON-Flakt核心技术）分析，是一种比较难收尘的粉尘。.

2.3 电除尘器本体结构分析

原电除尘器设计除尘效率为99%，三电场电除尘器结构，其总收尘面积偏小。同时整体设计技术对工况变化的适应性偏差。

2.4 供电装置分析

除高压整流变压器外，原电控设备控制系统技术已相对落后，对除尘效果和节能效果不佳有重要的影响作用。需对电控系统进行更换和改造，同时先进的控制技术必须依靠稳定的本体技术其作用才能充发挥，并要求新控制系统能降低电除尘器运行电耗。

3 电除尘器改造方案

3.1 改造方案总体说明

原电除尘器利旧（内部进行大修，不合理的局部更新或更换），在进口端新增加1个电场与壳体结合、改造为五电场电除尘器，总有效长度变为21米；电场有效高度15.8米；电场有效宽度不变2*8.2米；烟气流通面积每台电除尘器为260m2。高压控制器采用节能型EPICⅡ、EPICⅢ控制器，原电除尘干出变容量满足

要求。

3.2 改造主要内容

（1）原电除尘器内部设备全部拆除，通过对电除尘器增高（阳极板的长度由原来14米增加到15.8米）和加长电场有效长度进行扩容提效。改造后的电除尘器入口烟箱设置均流装置重新设计更换，出口烟箱加装槽型板设备重新设计更换。内部阴、阳极系统，阴、阳极振打全部更新。

（2）新增加电场的外壳体、灰斗、大梁，钢支架及检修平台，壳体保温。新增电场钢支架立柱在道路偏锅炉侧一边布置，保证具有行车宽度；出灰口标高8.5m，新增电场输灰仓泵布置平面高于现仓泵布置平面，留足够行车高度（5米）和行车宽度。

（3）电气部分改造，除动力中心和整流变利旧外，其它电气设备均更新，原高、低压设备全部拆除，由于第一电场浓度高，根据高频电源适合浓度高、粉尘粒径大的技术特点，在第一电场将原单相工频电源更新为三相高频电源，后三电场重新设计更换成节能型高低压控制柜，电除尘电缆、电缆桥架部分更新。电控设备采用电除尘器智能控制系统，并以太网通讯方式接入电厂辅网。

（4）进出口气流分布板做1：10气流分布模拟试验，重新设计制作。进口喇叭移位改制。原烟道膨胀节利旧，但需对它进行测厚修复，达到正常使用，为防止施工过程中损坏或出现意外，要求卖方提供一只同现场型号一致的膨胀节。烟道混泥土支架拆除及本工程需要拆除改建恢复的设备系统管道等工作由卖方完成。

4 改造后主要指标参数

威海电厂#4锅炉于某日停炉，停炉到并网时间共50天，电除尘器有效施工工期45天。

改造后电除尘器主要技术指标：（1）除尘器出口烟尘浓度≤50mg/Nm3；（2）本体阻力：≤240Pa；（3）本体漏风率：≤1.5%；（4）气流均布系数：≤0.2。电除尘器经过增容改造后运行正常，排放满足要求，改选完工后经山东电力研究院测试电除尘器效率及排放满足要求。华能威海电厂#4机组电除尘器检测结果为：平均除尘效率99.69%

5 结语

通过对威海电厂家#4炉电除尘器扩容改造（原型号：1FAA4*45（410）-2*82-140，新型号2FAA3*40（390）+2*45（390）-82-158）后，电除尘器运行正常，排放达到设计要还求。由于采用第一电场高频电源和后电场节能控制器的电控系统优化技术，在本体容量增加40%的情况下，改造后总功耗反而比改造前还下降10%，节能效果十分明显，除尘变和动力中心PC配电均可利旧，减少了相应投资。

威海电厂#4炉机组直接通过电除尘器改造达到排放标准的成功案例，为国内早期老机组配套电除尘器的改造起了借鉴作用，为同类结构电除尘器改造积累了宝贵的经验。具备正确的电除尘器选型、合理的极配型式、良好的气流分布、可靠的振打系统和先进的电控系统等条件，才能保证电除尘器性能参数达标。

作者简介：马湖刚（1978—），男，土家族，湖北恩施人，浙江菲达环保科技股份有限公司工程师，研究方向：大气环保。