燃煤發(fā)電機組電袋復合除塵器改造

吳亞力，蔣 煒

（浙江浙能鎮(zhèn)海發(fā)電有限責任公司，浙江 寧波 315200）

燃煤發(fā)電機組電袋復合除塵器改造

吳亞力，蔣 煒

（浙江浙能鎮(zhèn)海發(fā)電有限責任公司，浙江 寧波 315200）

為提升除塵器除塵效率，達到環(huán)保煙氣排放要求，鎮(zhèn)海發(fā)電廠對4臺燃煤機組煙氣除塵器進行了改造，由單一的電除塵改造為電除塵作為前級，布袋除塵作為后級組成電袋復合除塵系統(tǒng)。經過改造之后，除塵效率由原先的99.3%～99.5%提升至99.9%，煙塵排放濃度由100 mg/m3以上降低到20 mg/m3以下，達到國家環(huán)保要求的排放標準，例舉了運行中常見的缺陷及處理方法。

電袋；除塵；布袋；燃煤發(fā)電機組

近年來全國霧霾天氣發(fā)生頻繁，大氣污染問題引起國家高度重視，環(huán)保治理力度不斷加強。鎮(zhèn)海發(fā)電廠4臺鍋爐改造前全部采用電除塵器，每臺鍋爐出口煙道共設有8個靜電除塵電場，每個電場配有GGAJ02-1.6A/72GG型整流變壓器、MVC節(jié)能型控制器各1套，日常運行中除塵效果不理想，出口粉塵排放一般在100～150 mg/m3之間，遠高于2014年7月1日執(zhí)行的《火電廠大氣污染物排放標準》中規(guī)定的20 mg/m3排放量。為了達到環(huán)保要求，提高除塵效率，鎮(zhèn)海發(fā)電廠對4臺燃煤發(fā)電機組鍋爐的除塵系統(tǒng)進行了電袋復合除塵器改造。

1 電袋復合除塵系統(tǒng)

1.1 除塵系統(tǒng)比較

目前發(fā)電廠常用的除塵器主要有電除塵器和布袋除塵器2種。

電除塵器利用排風管或密閉罩作為極板，在罩或管內設放電極，接上高壓電源形成電場。含塵氣體通過電場時，粉塵在電場力作用下聚集在罩或管壁上，凈化后的氣體通過排風管排出。清灰靠振打或自重脫落。對中、高濃度的粉塵除塵效率較高，但對微細粉塵效果不佳。

布袋除塵器的工作原理如下：含塵氣體由煙道進入過濾室，較粗顆粒直接落入灰倉，含塵氣體經濾袋過濾，粉塵阻留于袋表，凈氣經袋口到凈氣室，由風機排入大氣。當濾袋表面的粉塵不斷增加時，逐個開啟脈沖閥，壓縮空氣通過噴口對濾袋進行噴吹清灰。濾袋突然膨脹，在反向氣流的作用下，附于袋表的粉塵迅速脫離濾袋落入灰倉，粉塵由卸灰閥排出。對中、高濃度的粉塵，除塵效率不及電除塵器，但對微細粉塵的除塵效率優(yōu)于電除塵器。

1.2 系統(tǒng)布置

經過分析比較，鎮(zhèn)海發(fā)電廠鍋爐的除塵系統(tǒng)決定采用一體式電袋復合除塵器（見圖1），保持原電除塵器長度及寬度不變，保留第1電場，拆除后3個電場的內部部件，在此空間布置布袋除塵器。保留第1電場高、低壓控制系統(tǒng)，拆除第2，3，4電場高、低壓控制系統(tǒng)部分，增加布袋除塵程控柜及相應的開關柜，布袋除塵器采用PLC（可編程邏輯控制器）控制。

圖1 一體式電袋復合除塵器

如圖1所示，煙氣由煙道進入除塵器本體。首先經過第1級的電除塵器，通過電場的電離作用，使得灰渣分別附集于陰、陽電極兩側，通過設定的時間自動運行振打電動機，將附著的灰渣從電極上剝離，進入排灰層，可除去約80%的粉塵；接著煙氣經過布袋除塵器，通過特殊纖維制成的布袋將剩余煙氣中的微細粉塵阻擋于布袋上，除塵器內還裝有2個為1組共54組脈沖閥，對布袋進行噴吹，將附著的灰渣從布袋上剝離，進入排灰層。經過以上的步驟，煙氣中的煙塵基本除凈。落入排灰層的灰渣則繼續(xù)通過12臺排灰電機進入卸灰流程，卸灰又分為水出灰和干出灰兩路，分別排放至灰池和干灰倉進行后續(xù)處理。

2 除塵系統(tǒng)的PLC控制

2.1 電除塵器與布袋除塵器控制

電除塵器由控制室上位機設定輸出電壓值，通過指令發(fā)送至高壓控制柜后，調節(jié)變壓器使電場產生相應的電壓。通過時間控制，按照需要的頻率自動運行振打電動機，使兩側電極上附著的灰渣剝離。

布袋除塵器由控制室上位機設定壓差/時間運行模式，通過指令發(fā)送至就地脈沖閥控制柜后（也可于就地控制柜手動操作脈沖閥），控制直通式低壓脈沖閥對布袋進行噴吹，將各層布袋上的灰渣剝離。

2.2 程序自動控制和就地操作

遠程自動控制要啟動A側第1行第1列脈沖閥，對應的繼電器常開觸點將閉合，使就地對應的甲側第1行第1列脈沖閥線圈帶電并動作，進行噴吹。同理，要對其他脈沖閥進行操作，只要使對應的2個繼電器閉合即可動作。

就地操作如圖2所示，轉換開關1為程控，2-6分別為1-5行氣包脈沖閥選擇檔，第1-17列按鈕分別控制對應的脈沖閥列。例如，就地工作人員需要對甲側第1行第1列脈沖閥進行操作，只需要撥動轉換開關至2，再按按鈕1，甲側第1行第1列脈沖閥立即動作，進行噴吹動作。

圖2 就地操作箱面板示意

2.3 卸灰、振打、出灰的操作

進行卸灰和振打的操作，只需要從上位機操作界面發(fā)出指令，對應的卸灰和振打繼電器常開觸點閉合，啟動相應的電動機對電除塵兩極的灰渣進行振打剝離以及卸灰作業(yè)?；以涍^12臺排灰電動機卸灰落入灰斗，再通過水出灰和干出灰分別排放。每個灰斗都通過1臺電動機的正反轉帶動擋板來控制水出灰或干出灰的走向，可以通過控制室上位機遠程控制和就地操作箱分別進行控制。

3 常見的缺陷及處理方法

在電袋復合除塵器運行過程中，會發(fā)生一些運行缺陷，需進行及時處理。

（1）電磁閥不動作。原因可能是電磁閥線圈燒壞（極少發(fā)生）、噴吹過程振動導致的電磁閥接線端蓋松動?？墒褂盟芰宪埦€進行加固，效果明顯，缺陷可基本消除。

（2）氣包氣管漏氣。原因是鋼管使用壽命較短，將其更換為使用壽命比較長的PVC軟管，定期檢查更換，并加裝遮陽設施以延長壽命。

（3）壓力表計不準。原因是噴吹過程振動較大，短時出現的負壓成較高的壓力使指針低于零位或超過量程，可更換使用抗震壓力表。

（4）噴吹效果差。原因是噴吹頻率過高、氣壓不足或氣壓過高，電磁閥膜片破損或膜片超過使用壽命?？筛鼡Q膜片，調整合適的氣壓，控制噴吹頻率。

（5）出灰氣管漏氣。原因是設備振動導致氣管松脫老化。可更換氣管，加強定期檢查漏氣情況，并及時消除。

（6）灰斗堵灰。原因是出灰設備長時間未動作導致未及時排出灰渣。應定期檢查出灰設備，及時處理故障。

4 改造后的成效

以3號爐和5號爐運行情況為依據，除塵器除塵效率檢測統(tǒng)計數據如表1所示，可以很明顯地得到以下結論：

（1）除塵器除塵效率由原99.3%～99.5%提升至99.90%以上。

（2）排放煙塵的濃度由原100 mg/m3以上降低至不足20 mg/m3。

根據統(tǒng)計和實際測算值，雖然增加了布袋除塵設備的電能消耗，但減少了6個電場的電能消耗，所以取得了一定的節(jié)能效果。

每個電場實際運行率以40%計，則每個電場實際運行功率為：165 kW×40%＝66 kW，1臺機組除塵系統(tǒng)減少電場6個，則減少用電功率：66 kW×6＝396 kW。1臺除塵系統(tǒng)布袋除塵器及輔助設備功率：160 kW，布袋處理費用：20萬元，1臺機組年運行小時數以6 000 h計，則1臺機組年節(jié)電量＝6 000 h×（396 kW－160 kW）＝1 416 000 kWh。

大修周期以4年計、布袋處理周期以4年計，電價以0.275元/kWh計，則4年1個周期共節(jié)約費用：（1 416 000×0.275元/kWh-20萬元）× 4=155.75萬元。

由此可見，通過本次電袋復合除塵器改造，提升了除塵效率，降低了煙塵排放量，符合國家環(huán)保要求的20 mg/m3的標準；并且降低了設備能耗，節(jié)約了一定的生產成本，收效明顯。

5 運行建議

表1 電袋除塵改造前后各項指標比較

5.1 電除塵側

（1）根據運行情況和煤種灰分，適當調整振打周期，調節(jié)到既可保持電極清潔又盡量減少二次飛揚，調節(jié)時注意各電場應交叉振打。

（2）在運行中，必須對灰斗倉泵輸灰設備加強維護，防止灰斗下料口堵塞，積灰漫過陰、陽極板，從而造成灰短路故障。加強灰斗料位計監(jiān)視，一旦高料位報警，必須加強輸灰。

（3）加強監(jiān)視電壓、電流的變化，特別是二次電壓和二次電流，由電除塵器性能改變或煙氣性質變化判斷，是否有設備結構上的故障，并及時采取相應的措施。

（4）電除塵器要保持高壓下運行才能獲得最佳的除塵效果。在運行過程中操作人員要掌握電場的放電情況，火花放電不得過于頻繁，加強監(jiān)視和調整。

（5）采用間歇脈沖供電技術來克服高比電阻粉塵引起的反電暈，根據運行工況條件變化自動選擇工作方式（選擇間歇脈沖供電的占空比）、自動選擇運行參數，這樣不但可以提高除塵效率而且可以節(jié)約大量電能。

5.2 布袋除塵側

（1）合理控制噴吹頻率，避免噴吹頻率過快，導致氣包給氣氣壓不足，影響后續(xù)噴吹的效果。

（2）合理調節(jié)脈沖閥噴吹氣壓，減少由于過高氣壓產生的振動和元器件松動。

（3）做好壓力儀器儀表的防振抗振措施，防止損壞壓力儀表。

5.3 其他方面

（1）加強對灰斗料位監(jiān)測，及時排出灰渣，防止堵灰。

（2）定期檢查出灰系統(tǒng)用氣類設備，及時更換破損漏氣的氣管。

（3）定期檢查插板閥、擋板，預防機械卡澀。

6 結語

除塵器是燃煤發(fā)電廠的主要設備之一，電袋復合除塵器運行水平直接影響機組的環(huán)保指標。在運行中要努力改善運行狀況，嚴格執(zhí)行運行維護導則，對于設備運行中存在的故障和缺陷要及時處理，制定完善、合理的檢修周期和項目。另外還要加強維護管理、崗位人員的業(yè)務素質培訓，嚴格執(zhí)行生產工藝操作流程，穩(wěn)定煙氣工況，以保證電袋復合除塵器長期、安全、高效運行。

[1]祁君田，黨小慶，張濱渭.現代煙氣除塵技術[M].北京：化學工業(yè)出版，2008.

[2]孫波，王會.大型火電機組電除塵節(jié)能優(yōu)化[J].浙江電力，2012，31（5）∶27-29.

（本文編輯：陸 瑩）

Renovation of Composite Electric-Bag Precipitator in Coal-fired Generating Units

WU Yali，JIANG Wei
（Zhejiang Zheneng Zhenhai Power Plant，Ningbo Zhejiang 315200，China）

In order to improve the efficiency of dust precipitator to meet national gas emission requirement，gas precipitators of four coal-fired units in Zhenhai Power Plant are renovated∶the dust precipitator is transformed from single dust precipitation to composite electric-bag dust precipitation system comprising an upperlevel electric precipitation and a lower-level cloth bag precipitator.After renovation,the precipitation efficiency is raised from 99.3%～99.5%to 99.9%，and gas emission concentration is reduced from more than 100 mg/m3to 20 mg/m3，which meets the emission standard of national environmental protection requirement.The paper also gives some examples of common defects and treatment methods.

electric-bag；precipitation；cloth bag；coal-fired generating units

TK284.5

B

1007-1881（2015）05-0045-04

2014-12-18

吳亞力（1987），男，助理工程師，從事發(fā)電廠除塵脫硫專業(yè)檢修工作。