宋庆明 张秀文
(中国华电集团内蒙古能源有限公司包头发电分公司,内蒙古包头 014013)
刍议电袋复合式除尘器在2×600MW机组除尘改造中的运用
宋庆明 张秀文
(中国华电集团内蒙古能源有限公司包头发电分公司,内蒙古包头 014013)
随着国内火力发电对除尘器出口排放要求的不断提高,袋式除尘器,特别是电袋复合式除尘器越来越受到重视。电袋复合式除尘器结合了电除尘和布袋除尘的优点,其除尘效率完全可以达到国家规定的废气排放标准,其经济效益和社会效益受到业界普遍看好,已经得到了广泛应用。本文基于电除尘器应用现状,结合2×600MW机组生产实践,对电袋复合式除尘器改造的必要性和可行性进行分析,并提出了具体的优化改造方案,以期延长其加工周期,提高其品质。
电袋 复合式 除尘器 改造
近年来,国家对污染控制水平和要求均在不断提高,特别是新大气粉尘排放标准的出台,对火电生产烟尘排放浓度进行了严格限制,在此背景下,电袋复合式除尘器日益受到重视,从运行稳定性和节能减排方面来看,其均有着极为广阔的发展前景,为更好地适应当前的生产环境,电袋复合式除尘器应用于机组除尘改造中已经势在必行。
1.1 煤质的变化
入炉煤质与设计条件不符是国内很多发电厂存在的问题,具体表现为燃煤空干基灰分、基低位热值波动较大,其平均值分别在20%和15%左右,明显高于设计标准,再有亚烟煤的高挥发分特性使其在燃烧后会产生大量的细颗粒,其被气流带走后经振打容易引发二次扬尘的问题[1]。
1.2 烟气参数的变化
以往2×600MW机组除尘器设计的烟气量为和对应烟气流速分别为456m2/s、0.92m/s,而在满负荷情况下,烟气量为和对应烟气流速实际上已经远远超出了设计值,与之相对应的是除尘器内的烟气停留时间减少,其直接影响是造成了除尘器除尘效率的降低,加之除尘器长期运行,导流板会存在不同程度的磨损变形,部分区域的动压值会受到影响,进而会影响到烟气流场的均匀性以及下流气流的分布情况[2]。
2.1 技术介绍
电除尘器是在电场力作用下将粉尘移送到收尘极板上,再在合理的振打周期及振打力作用下,将收集到的粉尘送入收灰斗内,其收尘效率通常在70%以上,未收集到的主要是微细粉尘,因其比表面积较大、比电阻较高,容易引发二次扬尘问题,在不改变当前生产条件而又要避免此类情况的发生,就需要给除尘器增加电场,而且还要配置不同的型式,应用不同的极距等技术,这势必会投入更多的成本[3]。基于静电除尘和过滤除尘两种机理的电袋除尘器,具有节能、高效等优点,其前收尘器仍采用电除尘方式,后面加用袋式除尘方式,通过对电除尘器进行改造即可实现,工作过程为:烟尘进入除尘器后,在电场力作用下粉尘会被收集下来,其中细粉尘会随着烟气进入后面的均流装置,并被分流到布袋收尘室中,此时粉尘受到阻留,烟气则需哦那个内腔流出,在引风机作用下排除烟囱[4]。
2.2 项目概况
以某发电厂为例,其一期机组装机容量为2×600MW,锅炉为再热控制循环炉,采用正压式制粉系统和全钢架悬吊结构,设计煤种均为神华万利川烟煤,电除尘器为双室四电场静电除尘器,设计除尘效率在99.5%以上。近年来,随着煤质和烟气参数的不断变化以及国家对环保的日益重视,发电厂为达到节能减排要求,对电除尘器进行技术改造已经迫在眉睫。
根据2×600MW机组电除尘器结构形式,首先需对第一电场进行检修和调整,保留完好无损的阳极板,更换所有阴极线,振、打结构保持不变,将二、三、四电场全部拆除,电除尘器之间增置加隔墙,并在第四电场末端安置隔板,开通四个通道,为保证在线的检修,在进出口各加装一个挡板门,最终将电除尘器改造为由四个通道十六个袋区的电袋除尘器。电袋除尘器的布袋区和除尘区采用的是旋转喷吹袋式除尘器,保证烟气平进平出,从结构上将袋式除尘器的阻力降至最低,整个改造过程并不存在较难攻克的技术难点,形成的电袋复合式除尘技术,与传统电除尘器相比,优势十分明显,其除尘更为稳定高效,同时延长了整个设备的使用寿命,更适用于电力行业的可靠运行[5]。电袋除尘器是在电除尘器基础上改造完成,整体投入并不大,但是改造后的整体性能获得了大幅度的提升,且电耗下降较为明显。
电袋除尘器新增罗茨风机,由其提供清灰气源,可减少因纯布袋运行对压缩空气系统造成的冲击,同时在脉冲阀设置较大容量的储气罐,提供充足的用气量,以此来提高脉冲阀的清灰效果。电除尘区保留原有的电气和控制系统,需在此基础上进行适当的调整,将原控制系统改造为PLC控制系统,并增设脉冲控制仪,确保清灰系统能够平稳运行;在各通道口装置进口差压计和温度仪,对滤袋差压、烟气温度及漏风情况进行监测,将获取数值引至主机系统,整个系统控制模式以压差自动控制为主,时间控制和手动控制为辅,根据设置点的不同压差,采用不同的清灰频率,确保电袋除尘器的阻力达到设计值标准,如正常清洁的压差通常在0.8~1.0KPa,脉冲时间为200ms,间隔在10s~60s之间,快速清洁的压差会增大,此时脉冲间隔则会相应缩短。采用快速脉冲是为了提高滤袋粉尘的清除效率,降低除尘器阻力,若在固定时间内进行在线清灰时,未能降低除尘器压差,设置点压差进入正好藏清灰状态,PLC控制系统会及时发出警报。
综上所述,改造后的电袋复合式除尘器同时兼具电除尘和布袋除尘的优点,除尘效率获得极大提高,能够达到99.9%以上,完全满足大气污染物相关排放标准和节能减排工作要求,以及各种工况变化条件下的生产需求,其技术的先进性、良好的经济性以及机组整体的环保性,为该设备广泛推广奠定了坚实的基础,在以后的应用中势必会获得更多电力系统的青睐。
[1]陈奎续.电袋复合除尘器在提效技改工程中的应用及分析[J].科技传播,2012,15(7):44-46.
[2]江得厚,王贺岑,张营帅,等.燃煤电厂电-袋复合除尘器的应用及问题分析[J].中国环保产业,2012,10(2):15-19.
[3]杨凯元.2×600MW机组电袋复合式除尘器流场优化模拟[D].华北电力大学,2014.
[4]王淑全,刘钢.电袋复合式除尘器在1000MW火电机组上的应用[J].中国电业(技术版),2013,12(3):69-73.
[5]信明勋.电袋复合除尘器在电除尘器改造中的经济性分析[J].企业技术开发,2012,16(8):100-101.