華電新鄉(xiāng)寶山電廠660MW機(jī)組除塵器提效改造

肖德貴

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

華電新鄉(xiāng)寶山電廠660MW機(jī)組除塵器提效改造

肖德貴

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

華電新鄉(xiāng)寶山電廠660MW機(jī)組配套電-袋復(fù)合除塵器是國(guó)內(nèi)成功投運(yùn)的大型電-袋復(fù)合除塵器。該機(jī)組原配套2臺(tái)雙室四電場(chǎng)電除塵器，由于各種原因?qū)е峦哆\(yùn)后排放一直超標(biāo)。2009年4月改造為電-袋復(fù)合除塵器，取得良好效果。

電-袋復(fù)合除塵器;脈沖閥;CFD

1 工程概況

華電新鄉(xiāng)寶山電廠2#超臨界機(jī)組鍋爐采用超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行直流爐，最大連續(xù)蒸發(fā)量為2102t/h，設(shè)計(jì)煤種最大耗煤量為281.39t/h。該機(jī)組鍋爐原配套2臺(tái)雙室四電場(chǎng)456m2電除塵器。設(shè)備于2007年8月投運(yùn)，由于燃煤特性改變、煙氣量增大等原因，排放無法滿足環(huán)保要求，需要進(jìn)行提效改造。從2008年3月開始，廠方對(duì)于采用何種除塵方式進(jìn)行改造 進(jìn)行了多次論證和實(shí)地考察，最終決定采用電-袋復(fù)合除塵技術(shù)進(jìn)行電除塵器的增效改造。

2 原電除塵器狀況

原電除塵器的設(shè)計(jì)煙氣參數(shù)見表1，原電除塵器的結(jié)構(gòu)參數(shù)見表2。

表1 電除塵器原設(shè)計(jì)煙氣參數(shù)

表2 電除塵器結(jié)構(gòu)參數(shù)

3 改造目標(biāo)

改造后的出口排放小于45mg/m3；設(shè)備阻力小于1200Pa；漏風(fēng)率小于2%。

4 改造工程中的難點(diǎn)

（1）改造工期為60天（從停爐開始改造到大修報(bào)竣工時(shí)間），施工工期緊，工作量大。而且由于施工時(shí)間是在2～4月，天氣寒冷，雨雪多，因而施工條件惡劣。

（2）施工場(chǎng)地狹窄，只能配置1臺(tái)塔吊，大大影響了吊裝進(jìn)度，工作面很難展開。

（3）改造工期短，設(shè)備基礎(chǔ)不能動(dòng)；受場(chǎng)地限制，除塵器無法加寬和加長(zhǎng)。因此，如何在有限的空間內(nèi)合理布置濾袋區(qū)，是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

（4）改造后，原電除塵器只能保留第一電場(chǎng)，因此前級(jí)電場(chǎng)的收塵效率和可靠性就顯得尤其重要。如何采取措施，解決陰極線脫落和振打磨損嚴(yán)重等問題，提高電場(chǎng)可靠性和收塵效率，也是本次改造的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

（5）大型電-袋復(fù)合除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布置緊湊，如何實(shí)現(xiàn)氣流的合理分布既是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

5 改造方案

總體方案是原除塵器基礎(chǔ)不變，長(zhǎng)度和寬度也不變。保留第一電場(chǎng)，拆除第二、三、四電場(chǎng)，布置濾袋區(qū)。鋼支架、灰斗、喇叭進(jìn)口不變，只進(jìn)行必要的加固和檢修。對(duì)前級(jí)電場(chǎng)進(jìn)行徹底檢修，加固陰極線、更換振打系統(tǒng)。出口標(biāo)高不變，喇叭出口內(nèi)部進(jìn)行改造，與濾袋區(qū)連通。在雙室中間增設(shè)隔墻，進(jìn)出口煙道設(shè)置閥門，可以實(shí)現(xiàn)離線清灰和在線檢修。在電除塵區(qū)頂部設(shè)置旁路煙道。

6 創(chuàng)新技術(shù)

根據(jù)該項(xiàng)目煙氣量大、除塵器空間有限等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中采用了一系列創(chuàng)新技術(shù)。

6.1 采用CFD技術(shù)對(duì)電-袋復(fù)合除塵器內(nèi)氣流分布進(jìn)行模擬計(jì)算

氣流分布對(duì)電-袋復(fù)合除塵器的性能影響重大，它不僅影響除塵效率、設(shè)備阻力，而且影響濾袋壽命。該項(xiàng)目的處理煙氣量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若采用物模方法來優(yōu)化氣流分布，存在很大的難度。隨著CFD軟件的發(fā)展和計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大，采用CFD軟件對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算已取得廣泛應(yīng)用。因此，該項(xiàng)目采用了1：1全尺寸CFD模擬計(jì)算來指導(dǎo)除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

通過對(duì)濾袋區(qū)的階梯布置結(jié)構(gòu)、凈氣室提升閥的開設(shè)位置、不同的閥門開度和大小多種情況進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，不僅實(shí)現(xiàn)進(jìn)入各凈氣分室的煙氣流量基本一致，流量偏差小于5%；而且還使單個(gè)凈氣分室內(nèi)通過每條濾袋的流量基本均勻，流量相對(duì)均方根差小于0.20。

6.2 采用4寸脈沖閥噴吹技術(shù)

該項(xiàng)目的電區(qū)單室寬度約為16m，若采用3寸脈沖閥，則必須布置3行或4行脈沖閥，這將會(huì)大大占用濾袋的布置空間，無法布置足夠數(shù)量的濾袋，造成過濾風(fēng)速過高。而且，這樣的布置方式會(huì)使袋區(qū)結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，造成袋區(qū)氣流分配不均，從而影響設(shè)備整體性能。為此，工程方在國(guó)內(nèi)最大型的脈沖噴吹實(shí)驗(yàn)臺(tái)（見下圖）上進(jìn)行了4寸脈沖閥噴吹性能實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)噴吹高度、噴嘴尺寸等調(diào)整和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè) 4寸脈沖閥噴吹25條濾袋。這樣就僅需2行脈沖閥即可，為濾袋布置騰出了足夠的空間，使整個(gè)除塵器的結(jié)構(gòu)更加均衡、緊湊，氣流分布也更為合理。4寸脈沖閥噴吹技術(shù)的成功應(yīng)用對(duì)電-袋復(fù)合除塵器的大型化具有重要意義，它使得電-袋復(fù)合除塵器結(jié)構(gòu)緊湊，成本更優(yōu)。

大型脈沖噴吹實(shí)驗(yàn)臺(tái)圖

6.3 在線檢修技術(shù)

對(duì)于燃煤電站來說，設(shè)備的可靠穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要。因此，工程方開發(fā)了電-袋復(fù)合除塵器在線檢修技術(shù)。在除塵器每個(gè)進(jìn)口煙道設(shè)置了風(fēng)門，出口設(shè)置了提升閥，在除塵器雙室中間設(shè)置了隔墻，這樣就將每臺(tái)除塵器都分成了兩個(gè)獨(dú)立的室，任何一個(gè)室都可以單獨(dú)隔離出來。當(dāng)需要對(duì)其中一個(gè)室進(jìn)行在線檢修時(shí)，將進(jìn)口閥門關(guān)閉，打開人孔門，通入冷風(fēng)置換熱煙氣，待溫度下降后，關(guān)閉出口閥門，就可以進(jìn)行檢修工作。

6.4 內(nèi)置式、零泄漏旁路技術(shù)

該項(xiàng)目采用了特有的旁路專利技術(shù)，即在電除塵區(qū)頂部開設(shè)雙層零泄漏旁路閥。在鍋爐燃油點(diǎn)爐階段或異常工況時(shí)（煙氣超高溫、超低溫），自動(dòng)打開旁路閥，煙氣通過旁路閥由旁路煙道通至出口煙箱，不經(jīng)過袋區(qū)，從而保護(hù)了濾袋。而且，由于旁路閥開設(shè)在電除塵區(qū)頂部，當(dāng)煙氣走旁路時(shí)，電除塵區(qū)仍可起到除塵作用，這樣可以最大限度地減少粉塵排放，并且減少對(duì)引風(fēng)機(jī)的磨損和脫硫石膏品質(zhì)的影響。

7 改造效果

該項(xiàng)目2009年2月開始施工， 60天內(nèi)完成了整個(gè)改造工程，4月5日正式投運(yùn)。投運(yùn)以來，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，阻力低、清灰周期長(zhǎng)、除塵效果好，贏得了業(yè)主的好評(píng)。

設(shè)備投運(yùn)后，電廠委托河南電力試驗(yàn)研究院和南京電力設(shè)備質(zhì)量性能檢驗(yàn)中心多次對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試表明設(shè)備運(yùn)行良好，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于協(xié)議要求，其中出口排放低于30mg/m3，本體阻力小于1000Pa。測(cè)試結(jié)果見表3。

表3 性能測(cè)試結(jié)果

同時(shí)，工程方對(duì)濾袋的性能也進(jìn)行了跟蹤，委托紡織工業(yè)南方科技測(cè)試中心對(duì)使用后的濾袋進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果表明濾袋強(qiáng)度保持很好（見表4）。

2010年8月，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院組織專家對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)評(píng)審，專家通過現(xiàn)場(chǎng)勘察、聽取報(bào)告和質(zhì)詢，得出如下評(píng)審結(jié)論：該項(xiàng)目是迄今為止世界上投運(yùn)的最大型電-袋除塵器之一；該電-袋除塵技術(shù)總體達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，設(shè)備大型化達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

8 結(jié)語

該項(xiàng)目的成功，主要經(jīng)驗(yàn)有：

（1）重視技術(shù)創(chuàng)新。該項(xiàng)目是目前國(guó)內(nèi)電-袋復(fù)合除塵器應(yīng)用的最大型機(jī)組，工程方在理論計(jì)算和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，采取了CFD數(shù)值模擬技術(shù)、4寸脈沖閥噴吹技術(shù)等一系列新技術(shù)，確保了該項(xiàng)目的成功。

（2）良好的施工組織，是項(xiàng)目成功的必要條件。該項(xiàng)目改造施工周期短、工作量大、除塵器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。工程方與電廠多次討論，形成了最優(yōu)的施工方案，工程項(xiàng)目部統(tǒng)一協(xié)調(diào)組織現(xiàn)場(chǎng)施工，安裝隊(duì)伍提前入場(chǎng)，熟悉場(chǎng)地。通過這些措施，成功克服了天氣惡劣、工期短等困難，最終在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成了安裝任務(wù)。

[1]新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司＃2爐電-袋除塵器性能試驗(yàn)報(bào)告[R].2009，5.

[2]新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司＃2爐電-袋除塵器性能試驗(yàn)報(bào)告[R].2009，7.

[3]新鄉(xiāng)發(fā)電有限公司＃2爐電-袋除塵器性能試驗(yàn)報(bào)告[R].2010，7.

Reformation of Efficiency-raising on Precipitator of 660MW Generating Set in Huadian Xinxiang Baoshan Power Plant

XIAO De-gui
(Fujian Longking Co., Ltd, Longyan Fujian 364000, China)

The electricity-bag complex precipitator of 660MW generating complete set in Huadian Xinxiang Baoshan Power Plant is the biggest electricity-bag complex precipitator which is put into operation successfully in the country. The generating set completed 2 sets electrical precipitator of four electric fields, but its emission is overstandard after operation. It was transformed to electricity-bag complex precipitator in April, 2009 and good result has been obtained.

electricity-bag complex precipitator; pulse valve; CFD

X701.2

A

1006-5377（2011）12-0017-03

表4 濾袋檢測(cè)結(jié)果