关于海外工程燃用褐煤机组的电除尘器改造分析

董运宁

摘要：电除尘器是火力发电站控制污染物粉尘排放的重要设备。本文介绍了欧洲某燃用褐煤的火力发电机组电除尘器改造实施方案，为类似火力发电站改造项目提供一些参考。

關键词：海外工程;电除尘器;改造分析

1.背景

随着我国“一带一路”建设不断深入发展，中国电力企业已然成为世界范围内的电力建设的主力军。其中欧洲区域的火力发电站以燃用褐煤为主，并且大多数发电机组服役时间已过数十年，其烟气污染物排放、特别是粉尘这一指标，接近甚至个别已超越欧盟标准。因此对这些老旧机组的改造迫在眉睫，这给了中国电力企业进军欧洲市场一大契机。然而欧洲的褐煤相较国内煤质成分略有不同，产生的烟气成分也有一定差别，对于电除尘器的改造，不能照搬国内经验，需根据实际情况加以区别对待。

文章以欧洲某国家350MW 燃用褐煤火力发电机组电除尘器改造项目为实例，通过实际考察、研究分析，提出一个符合实际生产需要、满足环境要求的电除尘器改造方案并进行分析，为业内同仁提供参考和思路。

2.烟气特性

2.1 煤质分析

该工程项目机组容量为350MW，锅炉炉型为亚临界一次再热塔式炉。锅炉最大连续蒸发量1000 t/h，锅炉燃料消耗量406.79t/h，采用风扇磨直吹式制粉系统。所用褐煤煤质分析如表1。

2.2 飞灰特性

对应以上褐煤煤质，所产生的烟气飞灰成分分析表、飞灰比电阻及飞灰粒度分布分别如表2、表3、表4 所示。

由以上数据可以看出，该锅炉产生烟气量大，飞灰粘度较高，其中颗粒分布特性和比电阻特性，是决定电除尘器改造设计的重要技术参数。

3.改造方案介绍

3.1 改造内容

本工程项目的改造工作是在保留原有电除尘器土建基础壳体及灰斗的基础上进行，保证不影响原有机组正常运行，并实现在线检修目的。改造分为以下几个部分进行：

（1）将原有双列三室四电场内部掏空（极板极线），旧的极板和极线全部更换，并增加电场，利用原有基础并增加新基础，重新布置电除尘器本体形式。

（2）对进入各室的烟气量进行设计计算，并进行气流分布实验，保证各室的气流相对均匀。电除尘器的进口配备多孔板均流装置（采用耐磨材质），以便烟气均匀地流过电场。在电除尘器出口设有迷宫式槽型板，防止灰尘二次飞扬。

（3）电除尘器的每个电场前后均设有人孔和通道。在电除尘器顶部应有检修孔，以便对电极悬吊系统进行检修。壳体配有密封、防风、防雨措施。

（4）通向每一高压部分的入口门应与该高压部分供电的整流变压器相联锁，以免发生高压触电事故。绝缘子设有加热装置。

（5）电除尘器设 48 只灰斗，每只灰斗设一个排灰口。为避免烟气短路，所有灰斗内装阻流板。采用连续排灰方式。利旧灰斗进行检查、清理、维修和加固。每只灰斗设检修口以便于紧急排灰。每只灰斗出口处设灰取样口。

（6）更换原灰斗的电加热器并增设板式电加热器，其加热负荷使灰斗壁温保持不低于120℃，确保灰尘不结露，且高于烟气露点温度5～10℃。

（7）供电、热工仪表及控制装置单独设置，并安装烟气在线连续监测装置。

（8）配置一套操作员兼维护工作站，供就地操作和工程师调试之用。

3.2 技术参数

改造后电除尘器主要技术参数如表5 所示。

机组大修改造完成后，在机组额定负荷稳定运行工况下，取3 个典型日期，对电除尘器进行性能考核，测试结果如表6 所示。

可以看出三次测试效率可达到99.90%以上，烟尘排放浓度降至平均14mg/Nm3 左右，完全符合欧盟标准要求。烟尘排放浓度大幅度降低，除尘效果十分显著。

本改造工程项目电除尘器的阳极板和阴极框架振打程序、间隔均为可调，振打装置可使电极整体产生足够强的法向加速度。阳极振打加速度不小于150g，阴极振打加速度不小于80g。灰斗及排灰口的设计保证了灰尘能自由流动排出灰斗。

电除尘器供电方式方面，设置了若干控制段，每个控制段向相应的整流变、振打装置、加热器等回路供电。设两台电除尘变压器及二段电除尘PC 段，变压器两两互为备用。同时设置相应的电流互感器和电压互感器以及测量表计。

以上改造技术的采用显著增强了电除尘器的运行稳定性，整套电除尘器系统生产运行管理方便，自动化程度高，工艺可靠性高，操作简便，职工劳动强度较低。这对移交外方后业主的管理非常有益。

5.结论

近年来，我国电力企业在海外市场的目标逐渐由亚非转向欧洲，欧洲地区的煤炭基本上均与本项目所用煤质近似。不仅是欧盟国家，其他欧洲各国对于入盟愿望也变得逐渐强烈。为达到入盟标准，对本国地区火力发电站的改造已迫在眉睫。本工程项目为电除尘器改造取得了成功经验，很好解决了燃用褐煤所产生高灰分烟气排放问题，而且具有运行稳定，操作便利，检修难度低等一系列优点，可为类似改造工程项目提供一定的参考和帮助。