華能威海電廠#4機(jī)組（300MW）電除塵器改造

摘要：電除塵器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求較低，設(shè)計(jì)保證效率≥99%，現(xiàn)經(jīng)測(cè)試效率僅為99.07%。電除塵的除塵效率和煙塵排放濃度已不能滿足我國日益提高的環(huán)保要求，隨著國家新排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布，電除塵器設(shè)備必須加以改造。文章結(jié)合企業(yè)電除塵器改造工程案例，希望能給與同行業(yè)一個(gè)借鑒。

關(guān)鍵詞：電除塵器；除塵效率；煙塵排放濃度

中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0054-03

1 設(shè)備簡介

華能威海電廠#4機(jī)組1998年投產(chǎn)使用，鍋爐是由東方鍋爐廠制造的超高壓，單汽包，自然循環(huán)，中間再熱，水力除渣；采用筒式鋼球磨，中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)，乏氣送粉，四角噴燃；采用容殼式空氣預(yù)熱器，靜電除塵器、懸吊式Π型半露天結(jié)構(gòu)布置鍋爐。

華能威海電廠#4機(jī)組配兩臺(tái)蘭州電力修造廠生產(chǎn)的RWD/KFH-1-230×3×4.5-2型雙室三電場電除塵器，每臺(tái)除塵器設(shè)有三個(gè)電場，采用串聯(lián)形式，每兩臺(tái)除塵器實(shí)行并聯(lián)運(yùn)行。為單進(jìn)單出，進(jìn)口裝有均流板。單臺(tái)有效通流面積為230m2，設(shè)計(jì)處理每臺(tái)最大煙氣量189.67萬m3/h，同極距為410mm，一、二電場480C型陽極板配鋸齒線，三電場480C型陽極板配魚骨針線+輔助電極。收塵極、放電極均為旋轉(zhuǎn)錘側(cè)面振打，陽極振打裝置6臺(tái)；陰極振打裝置12臺(tái)，采用側(cè)向上、下振打裝置。本體絕緣瓷套管，均設(shè)有管狀加熱器保溫，溫度控制范圍為100℃～110℃，以防止絕緣套管表面積露而放電。

#4爐電除塵器當(dāng)初設(shè)備選型容量相對(duì)比較小，使用近10年，結(jié)構(gòu)老化，從現(xiàn)場運(yùn)行參數(shù)和電廠維護(hù)專工了解情況分析，設(shè)備運(yùn)行基本屬正常狀態(tài)。但由于燃燒煤種的多變性使電除塵效率大大降低，排放遠(yuǎn)不能達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求。在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，煙窗有明顯冒煙，從2005年山東電力研究所技術(shù)報(bào)告可以看出，出口煙塵排放濃度大于200mg/dNm3。

2 原電除塵器存在問題分析

2.1 系統(tǒng)分析

原設(shè)計(jì)煤種計(jì)算的電除塵器入口最大煙氣量為189.67萬m3/h，2005年山東電力研究所測(cè)試煙氣量為196萬m3/h左右，煙氣量增大，除鍋爐的燃燒系統(tǒng)因素外，還與燃燒的煤質(zhì)和空預(yù)器的漏風(fēng)、煙風(fēng)道漏風(fēng)有關(guān)。

2.2 特性分析

煤質(zhì)分析：因燃燒的煤種較多，根據(jù)目前燃燒的煤質(zhì)分析，煤中的含硫量為0.48%～0.65%，灰份為20%～25%；根據(jù)用戶提供的燃燒的煤種，特別是淮格爾混煤，其煤中的含硫量低，其粉塵的比電阻相對(duì)偏高，且具有粘性，對(duì)電除塵除塵效率有很大的影響。

粉塵特性分析：電除塵器收塵直接與粉塵性質(zhì)有關(guān)，從灰的成份測(cè)定報(bào)告數(shù)據(jù)看，主要是Al2O3含量特別高，堿性氧化物（Na2O）偏低。Al2O3是以極細(xì)微的高嶺土粉體存在，是一種高絕緣體材料，這種粉塵的特點(diǎn)比電阻高，荷電粉塵到電極后不易釋放電荷；比重輕，易瓢灰，高流速下二次揚(yáng)塵嚴(yán)重；粉塵的粘性大，電極易結(jié)灰，嚴(yán)重影響電場放電性能。Na2O偏低，較為活潑的Na+離子數(shù)量少，影響粉塵的導(dǎo)電性能；以上的煤質(zhì)和灰的成份通過計(jì)算機(jī)選型程序（ALSTON-Flakt核心技術(shù)）分析，是一種比較難收塵的粉塵。.

2.3 電除塵器本體結(jié)構(gòu)分析

原電除塵器設(shè)計(jì)除塵效率為99%，三電場電除塵器結(jié)構(gòu)，其總收塵面積偏小。同時(shí)整體設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)工況變化的適應(yīng)性偏差。

2.4 供電裝置分析

除高壓整流變壓器外，原電控設(shè)備控制系統(tǒng)技術(shù)已相對(duì)落后，對(duì)除塵效果和節(jié)能效果不佳有重要的影響作用。需對(duì)電控系統(tǒng)進(jìn)行更換和改造，同時(shí)先進(jìn)的控制技術(shù)必須依靠穩(wěn)定的本體技術(shù)其作用才能充發(fā)揮，并要求新控制系統(tǒng)能降低電除塵器運(yùn)行電耗。

3 電除塵器改造方案

3.1 改造方案總體說明

原電除塵器利舊（內(nèi)部進(jìn)行大修，不合理的局部更新或更換），在進(jìn)口端新增加1個(gè)電場與殼體結(jié)合、改造為五電場電除塵器，總有效長度變?yōu)?1米；電場有效高度15.8米；電場有效寬度不變2*8.2米；煙氣流通面積每臺(tái)電除塵器為260m2。高壓控制器采用節(jié)能型EPICⅡ、EPICⅢ控制器，原電除塵干出變?nèi)萘繚M足

要求。

3.2 改造主要內(nèi)容

（1）原電除塵器內(nèi)部設(shè)備全部拆除，通過對(duì)電除塵器增高（陽極板的長度由原來14米增加到15.8米）和加長電場有效長度進(jìn)行擴(kuò)容提效。改造后的電除塵器入口煙箱設(shè)置均流裝置重新設(shè)計(jì)更換，出口煙箱加裝槽型板設(shè)備重新設(shè)計(jì)更換。內(nèi)部陰、陽極系統(tǒng)，陰、陽極振打全部更新。

（2）新增加電場的外殼體、灰斗、大梁，鋼支架及檢修平臺(tái)，殼體保溫。新增電場鋼支架立柱在道路偏鍋爐側(cè)一邊布置，保證具有行車寬度；出灰口標(biāo)高8.5m，新增電場輸灰倉泵布置平面高于現(xiàn)倉泵布置平面，留足夠行車高度（5米）和行車寬度。

（3）電氣部分改造，除動(dòng)力中心和整流變利舊外，其它電氣設(shè)備均更新，原高、低壓設(shè)備全部拆除，由于第一電場濃度高，根據(jù)高頻電源適合濃度高、粉塵粒徑大的技術(shù)特點(diǎn)，在第一電場將原單相工頻電源更新為三相高頻電源，后三電場重新設(shè)計(jì)更換成節(jié)能型高低壓控制柜，電除塵電纜、電纜橋架部分更新。電控設(shè)備采用電除塵器智能控制系統(tǒng)，并以太網(wǎng)通訊方式接入電廠輔網(wǎng)。

（4）進(jìn)出口氣流分布板做1：10氣流分布模擬試驗(yàn)，重新設(shè)計(jì)制作。進(jìn)口喇叭移位改制。原煙道膨脹節(jié)利舊，但需對(duì)它進(jìn)行測(cè)厚修復(fù)，達(dá)到正常使用，為防止施工過程中損壞或出現(xiàn)意外，要求賣方提供一只同現(xiàn)場型號(hào)一致的膨脹節(jié)。煙道混泥土支架拆除及本工程需要拆除改建恢復(fù)的設(shè)備系統(tǒng)管道等工作由賣方完成。

4 改造后主要指標(biāo)參數(shù)

威海電廠#4鍋爐于某日停爐，停爐到并網(wǎng)時(shí)間共50天，電除塵器有效施工工期45天。

改造后電除塵器主要技術(shù)指標(biāo)：（1）除塵器出口煙塵濃度≤50mg/Nm3；（2）本體阻力：≤240Pa；（3）本體漏風(fēng)率：≤1.5%；（4）氣流均布系數(shù)：≤0.2。電除塵器經(jīng)過增容改造后運(yùn)行正常，排放滿足要求，改選完工后經(jīng)山東電力研究院測(cè)試電除塵器效率及排放滿足要求。華能威海電廠#4機(jī)組電除塵器檢測(cè)結(jié)果為：平均除塵效率99.69%

5 結(jié)語

通過對(duì)威海電廠家#4爐電除塵器擴(kuò)容改造（原型號(hào)：1FAA4*45（410）-2*82-140，新型號(hào)2FAA3*40（390）+2*45（390）-82-158）后，電除塵器運(yùn)行正常，排放達(dá)到設(shè)計(jì)要還求。由于采用第一電場高頻電源和后電場節(jié)能控制器的電控系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，在本體容量增加40%的情況下，改造后總功耗反而比改造前還下降10%，節(jié)能效果十分明顯，除塵變和動(dòng)力中心PC配電均可利舊，減少了相應(yīng)投資。

威海電廠#4爐機(jī)組直接通過電除塵器改造達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的成功案例，為國內(nèi)早期老機(jī)組配套電除塵器的改造起了借鑒作用，為同類結(jié)構(gòu)電除塵器改造積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。具備正確的電除塵器選型、合理的極配型式、良好的氣流分布、可靠的振打系統(tǒng)和先進(jìn)的電控系統(tǒng)等條件，才能保證電除塵器性能參數(shù)達(dá)標(biāo)。

作者簡介：馬湖剛（1978—），男，土家族，湖北恩施人，浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司工程師，研究方向：大氣環(huán)保。