静电除尘器改造为电袋复合除尘器实践

Posted 2023-01-11 除尘器

篇首语：男儿欲遂平生志，六经勤向窗前读。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了静电除尘器改造为电袋复合除尘器实践相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

摘要：对某2×300MW机组的烟气除尘技术改造中，在场地狭小及主设备陈旧等条件下，采用电袋复合除尘器的技术改造方案，提高了除尘效率，适应了电厂来煤多样性的要求，当烟气灰份含量增加时，也能满足排放要求，对同类型电厂在这方面的技术改造具有参考意义。
关键词：电袋复合除尘器；提效改造；技改工程；排放浓度；
1概述
随着对污染物排放控制的日趋严格，将对火电企业的发展和生产经营带来严峻挑战。自2012年1月1日起，国家污染物排放标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)开始实施，规定火电厂烟尘排放浓度限值30mg/Nm3；重点地区烟尘排放浓度限值为20mg/Nm3，进一步提高了火电行业的环保准入门槛。而随煤炭消耗量的快速增长，资源已日益紧缺，许多电厂无法按设计的煤种供应燃煤已成为普遍事实[1]，因此，新的排放标准使电厂除尘技术面临着烟气条件越来越不确定和排放要求越来越高的矛盾。所以，燃煤电厂必须采取高效、稳定的除尘技术来有效控制微量的烟尘排放。现以华能汕头电厂2×300MW燃煤发电机组的除尘增容提效改造为例，就技术改造方案、设备选型、旧设备的利用等进行论述。
华能汕头电厂一期2×300MW亚临界机组，锅炉最大连续蒸发量为1000t/h；华能汕头电厂一期工程配套两台浙江电除尘器总厂(即现在菲达环保)生产的2FAA4*37.5M*88-125型双室四电场卧式除尘器，电除尘控制部份采用福建龙岩空气净化设备厂生产的GGAF02-1.0/72H型产品，设计除尘效率≥99.2%，烟气最大处理量1880000m3/h。
2增容提效改造的必要性
该电厂地处市区，近年来因为燃煤品种的变化，煤质灰份的波动较大。原除尘装置设计入口烟气量为1880000m3/h，烟气量或者灰份含量超过设计值,为了确保烟尘排放浓度在30mg/Nm3以下，只能降低机组的负荷。为此，有必要对现有的一期除尘系统进行技术改造。
FE型电袋复合除尘器是我国自主研发的新一代高效除尘设备，它将电除尘与布袋除尘机理的各项优点进行了有机结合，并产生一种新的荷电粉尘过滤特性的机理，通过电凝并有效地实现了对细微粉尘的捕集。它具有长期稳定保持低排放、阻力低、滤袋使用寿命长、运行维护简单等优点，目前已迅速得到广泛应用，成为解决低粉尘排放浓度问题的一项优良技术[2]。在电袋复合除尘器中，由于电场发挥了高效除尘与荷电作用，滤袋堆积粉尘厚度相对速度降低；而荷电粉尘形成的“蓬松”堆积结构加大孔隙率提高透气性和剥落性，这两大因素降低了滤袋阻力。由于上述原因，引风机的能耗也相应降低，同时滤袋清灰周期得到延长而达到节能的目的，并且延长了滤袋寿命。电袋复合除尘器能够适应煤种灰份与成分的变化，对煤种引起的烟灰成分、比电阻等变化不敏感，出口排放浓度可长期稳定在30mg/Nm3以下[3]。
3技术方案的选择
3.1原电除尘系统的设备配置
改造前，本工程配套两台浙江电除尘器总厂(即现在菲达环保)生产的2FAA4*37.5M*88-125型双室四电场卧式除尘器，电除尘控制部份采用福建龙岩空气净化设备厂生产的GGAF02-1.0/72H型产品，设计除尘效率≥99.2%，极板型式为大C型板，极线型式为全部为螺旋线配辅助电极，出口设槽极板，振打方式全部采用侧部饶臂锤振打。其一、二、三、四电场高压供电和控制装置是GGAJ02-1.0/72CG型的整流变压器。本工程改造前电除尘器设计参数见表1。

4改造方案的确定
静电除尘器改造为电袋复合除尘器整体方案
4.1对原一电场极线、阴极振打系统、框架全换，改为新型芒刺线、前后分区供电结构，阴、阳极顶部电磁振打。阳极系统：阳极板尽量修复利旧。更换新的4台变压器，高低压控制柜、隔离开关柜，检修电源箱、振打操作箱等，电缆利旧，不足部分更新。以达到新装电场的效果，满足电袋复合除尘器粉尘荷电、改变粉尘特性的需要。系统设计一电场应具备锅炉MFT时有同时跳闸功能。
4.2拆除原电除尘器的第二、三、四电场的阳极板、阴极线和振打系统和高低压电源；原电除尘器二、三、四电场每列通道共6根顶大梁，其中3根顶大梁移位作为布袋除尘器的大梁，并拆除其余3根。
4.3在原电除尘器二、三、四电场双室中间加隔墙，避免滤袋清灰过程中的相互影响，造成粉尘在布袋上二次附着。
4.4在原电除尘器的第二、三、四电场原立柱顶面水平铺设花板，安装滤袋、笼骨和喷吹系统，作为布袋除尘区。布袋除尘区每台炉在宽度方向分为4列、每列分为3个室。每台炉分24个清灰单元、共480个三寸脉冲阀、共7440条滤袋。布袋除尘采用外滤式，喷吹系统选用固定行喷吹清灰技术。每室1个人孔门，每个室之间相互独立。在运行中如果某个室出现故障，关闭该室的离线阀、打开人孔门实现不停炉分室检修(即可以实现不停炉进行更换布袋操作)；也可以在运行时关闭某个室离线阀，实现离线清灰，保证清灰效果。
4.5在花板上设置3米高的净气室。可以满足在净气室内进行袋笼、布袋的更换和检修不受天气的影响。每个净气室设有1个人孔门，方便检修人员进出和对流通风。
4.6净气室设窥视系统(耐高温照明系统和窥视孔)，净气室内喷吹系统和滤袋的运行状况均可以清楚的观察到。
4.7新增袋区PLC+上位机低压控制，可实现远程和就地操作，充分保证袋区控制系统的安全性，与温度、压力、压差、浓度检查系统和旁路阀提升阀连锁可以实现报警和相关自动操作功能，滤袋脉冲阀控制可采用定时、定时+定压或手动方式。
4.8除尘器检测系统
①进、出口设有温度检查装置，温度传感器反馈信号至PLC既可以在上位机上显示并报警。在锅炉正常运行时，当烟气度超过160℃时报警，提醒运行人员对锅炉进行检查并调整，保证烟气温度在160℃以下正常运行。
②进出口阻力检测：除尘器每个通道的进出口均装有压力变送器，压差传感器反馈信号至PLC既可以在上位机上显示并报警。当进出口阻力超过设定值(1200Pa)时报警，提醒运行人员检查喷吹系统是否出现异常和判断滤袋是否出现糊袋、堵袋。
③除尘器出口烟尘浓度检测：浊度仪传感器反馈信号至PLC既可以在上位机上显示也可以报警。当烟尘排放浓度超过设定值时报警，从而检查判断滤袋是否出现破损。
④喷吹气源压力检测：压力传感器将喷吹气源压力反馈信号至PLC既可以在上位机上显示并报警。
⑤提升阀旁路阀气源压力检测：压力传感器将提升阀旁路阀气源压力反馈信号至PLC既可以在上位机上显示并报警。
4.9旁路系统
电袋复合除尘器每列通道设置一套可靠的烟气旁路系统(旁路根据一电场顶部振打布置情况在烟气流量为2118600m3/h时65%的容量)，每台除尘器二套，旁路系统为内外置相接合形式。
4.10输灰系统不改造。
4.11清灰系统压缩空气系统
①压缩空气参数和品质
每台炉需要的空气量：13Nm3/min空气量品质：固体和液体粒径≤1um、残油含油量≤0.1ppm。
②空压机配置
采用“两炉4台”空压机布置方案，每台空压机均带后处理设备。保证除尘器改造后的气量使用要求。空压机出力：28Nm3/min；压力：0.8mpa，风冷；品牌：阿特拉斯。
③空压机房：新增空压机、空压机房(钢结构)、基础、动力电缆、通讯电缆、控制部分的设计及供货、安装。

5.该技术改造方案有如下创新设计
5.1进口喇叭设置三层多孔气流分布板，保证进口烟气均匀分布；

5.2含尘烟气从进口喇叭进入除尘器，烟气分流为三个部分：30%的烟气通过进口气流分布板直接进入正面滤袋空间(断面Ⅰ)；40%的烟气从滤袋袋底空间流向滤袋单元(断面Ⅱ)；其余30%烟气在侧部导流通道导流板的作用下进入后部滤袋单元(断面Ⅲ)；净化后所有烟气通过袋口进入上箱体，自出口喇叭排出。数值模拟计算出三部分烟气流量。通过调节进口气流分布板的开孔率、改变滤袋前气流分布板形式，侧部导流通道的具体位置，调节袋底导流板等措施，使三部分气流分都满足要求。保证前后滤袋单元流量分配均匀。

5.3预留一电场前部空间，设置均流沉降装置，起到预收尘效果和流场均布作用。
5.4正面滤袋前设置百叶窗导流板，减小气流对滤袋冲刷磨损。

5.5灰斗内设置合理导流装置，调整滤袋底部流场分布。
6结语
电袋复合除尘器是我国自主研发的新一代高效除尘器，其除尘效果不受煤种变化影响，保持长期高效稳定，运行阻力低，滤袋寿命长，结构紧凑占地小，运行维护简单[4]；尤其在除尘器提效改造工程中具有排放浓度低、提效显著、工程改造量小、施工工期短、技术经济性好等优势，可作为解决细微颗粒粉尘排放、满足严格的新粉尘排放标准(《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011))最有效的技术方案之一[5]。
在改造方案中充分考虑了已有的条件，利用了已施工完成的设备基础，在原电除尘器基础上，保留了电除尘器壳体、支架、灰斗和平台爬梯等，拆除阴阳极系统，在除尘器内部安装滤袋系统、脉冲喷吹系统、设置合理的流场分布装置。在设备选型时，尽量选用相同与已有设备的型号，便于后续的设备检修和维护工作；最大化地利用现有设备，降低改造成本。