適應(yīng)新煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的電除塵集成技術(shù)

蔣欽文

摘 要：文章主要結(jié)合具體的實例，探討一種適應(yīng)新煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的電除塵集成技術(shù)，突出在整個電除塵集成技術(shù)運(yùn)用中的改造技術(shù)，實現(xiàn)電除塵器的減排提效功能。

關(guān)鍵詞：新煙塵；排放標(biāo)準(zhǔn)；電除塵；集成技術(shù)

中圖分類號：X701.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）14-0013-02

1 工程概要

柳鋼燒結(jié)機(jī)機(jī)尾配備一臺190 m2雙室三電場電除塵器。據(jù)最近的電除塵進(jìn)行性能測試報告，電除塵器煙塵實際排放濃度在80 mg/Nm3左右。根據(jù)國家最新的排放標(biāo)準(zhǔn)，柳鋼燒結(jié)機(jī)機(jī)尾電除塵器目前已不能滿足國家最新的排放要求。因此，需要對原靜電除塵器進(jìn)行增效改造，滿足煙塵濃度小于30 mg/Nm3的要求。由于目前電除塵排放水平比較穩(wěn)定，電除塵運(yùn)行良好，廠方希望通過電除塵器電氣系統(tǒng)改造及必要的本體維修，降低電除塵器排放，達(dá)到減排目的。

2 改造方案

2.1 柳鋼燒結(jié)機(jī)機(jī)尾190 m2電除塵改造方案的可行性分析

從目前收到的資料分析，電除塵運(yùn)行相對穩(wěn)定，電氣設(shè)備除個別電場外大部分運(yùn)行正常，從燒結(jié)機(jī)機(jī)尾粉塵分析，目前的粉塵比電阻較低，對于此種性質(zhì)的粉塵，能量的注入與電除塵的排放呈負(fù)相關(guān)，即能量注入越高，電除塵排放越低。從各電場的電氣讀數(shù)看出，電除塵的二次電壓和二次電流還是被限制在一個比較低的水平上，同時現(xiàn)有電除塵的控制水平不高，無法實現(xiàn)先進(jìn)的火花跟蹤控制，充電優(yōu)化等先進(jìn)的控制功能，因此需要ALSTOM先進(jìn)的高頻電源和EPICIII控制器組合來達(dá)到大幅度減排的目的。另一方面很可能電除塵本體存在問題，如氣流分布與煙氣短路，陽極振打效果不佳，以及可能存在的輸灰系統(tǒng)漏風(fēng)，因此建議由阿爾斯通工程師進(jìn)行電除塵本體檢查以及氣流分布試驗來提高。如果解決了電除塵目前存在的問題，通過電除塵電氣改造是可以取得一定的減排效果的。

改造思路在于通過安裝ALSTOM先進(jìn)的高頻電源和EPICIII控制器，大幅度提高電暈電流和二次電壓即能量注入，從而明顯改善粉塵荷電能力和極板的收塵能力，提高電除塵整體的除塵效率。同時運(yùn)用ALSTOM高頻電源自帶的控制器和EPICIII控制器優(yōu)化調(diào)試電氣運(yùn)行參數(shù)及降功率振打優(yōu)化，從而避免極板積和電暈肥大的現(xiàn)象的發(fā)生，確保電除塵長期、高效和穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 柳鋼燒結(jié)機(jī)機(jī)尾190 m2電除塵的改造方案

2.2.1 電除塵本體改造方案

建議利用停機(jī)機(jī)會由ALSTOM工程師對電除塵進(jìn)行本體檢查，通過本體檢查的結(jié)果對電除塵機(jī)械本體進(jìn)行必要的維護(hù)，使電除塵本體保持良好的工作狀態(tài)。電除塵本體改造方案如下：

①殼體。

現(xiàn)有電除塵器殼體保留。如果在對現(xiàn)有電除塵器檢修過程中發(fā)現(xiàn)某些部位需要修補(bǔ)，則進(jìn)行相應(yīng)維修，根據(jù)實際設(shè)計工況要求殼體上布置相應(yīng)的槽鋼加強(qiáng)筋，外頂蓋板采用防滑花紋鋼板設(shè)計。

②進(jìn)口喇叭及其氣流分布板。

現(xiàn)有進(jìn)口喇叭利舊，重點(diǎn)對進(jìn)口側(cè)氣流分布情況，是否存在煙氣短路情況進(jìn)行全面檢查。建議采用ALSTOM氣流分布測試儀如圖1所示，對現(xiàn)有電除塵進(jìn)行氣流分布試驗，并在在安裝調(diào)試時進(jìn)行氣流分布實驗進(jìn)一步優(yōu)化氣流分布，確保整個電除塵器運(yùn)行時的氣流分布狀態(tài)。

③陰陽極系統(tǒng)。

現(xiàn)有電除塵器陰陽系統(tǒng)利舊，并全面檢查陰陽極系統(tǒng)，根據(jù)實際情況更換極板、極線和振打裝置，以恢復(fù)電除塵本體正常運(yùn)行。

④輸灰系統(tǒng)。

現(xiàn)有電場灰斗輸灰系統(tǒng)利舊，但需做必要的檢查及調(diào)整確保漏風(fēng)符合要求。

2.2.2 電除塵電氣改造方案

電除塵器設(shè)計選型理論均基于Deutsch-Anderson公式：

η=1-e■。

其中：

η為電除塵器收塵效率（%）；

e為自然常數(shù)，取2.718；

wk為驅(qū)進(jìn)速度，m/s；

A為電除塵器有效收塵面積，m2；

Q為煙氣流量，m3/s。

在其它條件不變的情況下，通過安裝高頻電源可以有效提高能量注入水平從而提高粉塵驅(qū)進(jìn)速度。電除塵第一電場供電分區(qū)安裝高頻電源SIR4-85kV/1 200 mA替換現(xiàn)有常規(guī)T/R變壓器和高壓控制柜，后兩個電場供電分區(qū)安裝EPICIII控制器，并利舊低壓控制柜。在本體狀況良好的情況下，對于中比電阻粉塵，電場安裝高頻電源，能大幅度提高電暈電流和二次電壓即能量注入，從而提高粉塵的荷電能力和極板的收塵能力即提高電除塵收塵效率，同時通過高頻電源自帶的控制器和EPICIII控制器優(yōu)化調(diào)試控制參數(shù)及降功率振打避免極板積灰和極線肥大的現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高電除塵整體的收塵效率并長期保持較低穩(wěn)定排放。電氣改造還將安裝ALSTOM上位機(jī)系統(tǒng)ProMoIII，建立基于以太網(wǎng)的控制網(wǎng)絡(luò)。

2.3 電除塵本體及電氣系統(tǒng)配置

電除塵本體系統(tǒng)與原系統(tǒng)相同，只需更換某些損壞的備件，或?qū)δ壳翱赡苡绊憻煔舛搪返膿醢暹M(jìn)行增補(bǔ)，如果輸灰系統(tǒng)問題，那么也需要進(jìn)行修復(fù)。電氣方面，由電除塵控制系統(tǒng)管理整個電除塵工藝過程，由高頻電源SIR，整流變、高壓控制柜、低壓電氣控制設(shè)備、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、終端系統(tǒng)組成。采集現(xiàn)場信號，完成電氣設(shè)備的順序控制、過程回路控制、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)操作、設(shè)備監(jiān)視和報警等基本功能。同時通過安裝上位機(jī)軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)程優(yōu)化功能。電除塵控制系統(tǒng)圖如圖1所示。

3 實現(xiàn)方案

柳鋼燒結(jié)機(jī)機(jī)尾190 m2電除塵電氣系統(tǒng)的改造實現(xiàn)方案如下。

3.1 電除塵本體技術(shù)介紹

作為ALSTOM粉塵控制設(shè)備的電除塵器發(fā)展至今，在世界各地的電力、冶金、水泥、造紙等行業(yè)應(yīng)用已達(dá)4 000多臺，ALSTOM擁有世界各地眾多的ESP工程應(yīng)用經(jīng)驗及技術(shù)數(shù)據(jù)，并在多個工廠對原有類型電除塵器進(jìn)行升級改造，滿足用戶對節(jié)能減排的需求。

目前，ALSTOM電除塵器技術(shù)存在FAA、FPA、FTA等多種設(shè)計方式，可以根據(jù)工藝狀況的不同進(jìn)行選型，其中FAA的本體設(shè)計技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給國內(nèi)的菲達(dá)公司，目前在中國各工業(yè)領(lǐng)域有大量的應(yīng)用業(yè)績，而FPA、FTA等結(jié)構(gòu)則由ALSTOM公司自行設(shè)計、制造、安裝，應(yīng)用于國內(nèi)部分電力、造紙工業(yè)等領(lǐng)域。

3.2 高壓供電及控制系統(tǒng)改造方案

將電場供電分區(qū)的振打控制回路改造并分別接入高頻電源SIR4和EPICIII控制器。改造后控制系統(tǒng)將實現(xiàn)高低壓的統(tǒng)一集中控制，同時建立以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，并加裝ProMoIII上位機(jī)控制站。

3.3 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)方案

通過由ALSTOM公司開發(fā)的運(yùn)行員操作/工程師維護(hù)站ProMoIII分別對電除塵安裝的高頻電源SIR4和配備EPICIII控制器的高壓控制柜實現(xiàn)監(jiān)控，包括：電場高壓側(cè)的電壓電流運(yùn)行參數(shù)、電場振打系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)、電場火花率，電場出現(xiàn)的報警、跳閘故障等。

如果將上位機(jī)接入到因特網(wǎng)，則可以通過ALSTOM公司位于中國及瑞典的技術(shù)中心，對控制器進(jìn)行實時的遠(yuǎn)程優(yōu)化控制。保證高頻電源與控制器發(fā)揮最佳的性能。

4 結(jié) 語

通過采用專業(yè)化技術(shù)運(yùn)用的方式，能有效地改善整個運(yùn)行速度與綜合控制，在發(fā)展中能收到良好的效果。

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