大唐潮州電廠#1爐電除塵改造

黃南軍

（廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 潮州 515700）

0 前言

廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司#1 爐配套1 臺(tái)雙列雙室五電場(chǎng)電除塵器。設(shè)計(jì)除塵器效率為：＞99.86%，保證效率（停10%集塵面積時(shí)）為：＞99.84%，校核煤種效率（停一供電區(qū)時(shí)）為：＞99.84%。在#1 機(jī)組大修前，委托廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院于2013 年9 月16日對(duì)#1 機(jī)組靜電除塵器進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下：#1 機(jī)組大修前靜電除塵器除塵效率為99.21%，未達(dá)到大于99.84%的要求。加權(quán)平均出口煙塵濃度（α=1.4）為64.39mg/Nm3，即使后級(jí)石膏石濕法脫硫有50%的收塵效率，仍無法滿足國家環(huán)保要求≤30mg/Nm3。

根據(jù)環(huán)保部新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（2011 版）》規(guī)定，大唐潮州電廠自2014 年7 月1 日起需要執(zhí)行煙塵排放濃度限值30mg/Nm3的要求，目前大唐潮州電廠電除塵出口排放濃度不能達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求，因此在2013 年10 月30 日至2013 年12 月30 日#1 機(jī)組大修時(shí)進(jìn)行電除塵改造。

1 煙氣余熱利用高效低低溫電除塵改造

煙氣余熱利用高效低低溫電除塵技術(shù)就是將鍋爐的排煙溫度由125℃～150℃左右降低到90～110℃的低低溫狀態(tài)，余熱利用換熱裝置利用這部分余熱來加熱凝結(jié)水，加熱后的凝結(jié)水返回低壓加熱器，排擠汽輪機(jī)抽汽，增加汽輪機(jī)做功功率，提高機(jī)組效率，降低煤耗；若布置在除塵器前，則可降低煙溫，使得煙塵比電阻降低至108～1010Ω·cm，同時(shí)使得煙氣體積流量減小，電除塵電場(chǎng)風(fēng)速也得以降低，從而提高電除塵器效率，減少污染物排放[1]，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

本次改造，將余熱利用換熱裝置布置在#1 機(jī)組空預(yù)器之后、除塵器之前的水平煙道上，布置4 臺(tái)煙氣換熱器。煙氣換熱器工質(zhì)取自#7低加出口，回水至#6 低加入口，防止直接進(jìn)入煙氣換熱器凝結(jié)水溫偏低，使管束壁溫過低，造成嚴(yán)重的低溫結(jié)露，在進(jìn)出口管路間設(shè)置熱水再循環(huán)系統(tǒng)。再循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)水泵，運(yùn)行方式一用一備。在煙氣換熱器進(jìn)出口母管間設(shè)計(jì)分流旁路電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，用來調(diào)節(jié)省煤器系統(tǒng)入水口的流量，確保煙溫降在合理范圍內(nèi)。在#8 低加入口設(shè)計(jì)一路引水支路管路，接至煙氣換熱器進(jìn)口閥后，由于#8 低加入口水溫較低，可以通過引水支路調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)煙氣換熱器入口混水溫度，該調(diào)節(jié)閥在正常運(yùn)行中不啟用，僅在做實(shí)驗(yàn)時(shí)啟用，也可用來在煙氣冷卻系統(tǒng)投入時(shí)煙氣換熱器水側(cè)注水。煙氣余熱利用系統(tǒng)的工藝流程圖見圖1。

圖1 #1 機(jī)組煙氣余熱利用系統(tǒng)的工藝流程圖

2 電除塵高頻電源改造

電除塵用高頻高壓整流設(shè)備（簡(jiǎn)稱高頻電源）[2]可配套各類除塵設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、建材、輕工、化工等眾多行業(yè)的煙氣粉塵治理，是一種高效除塵、保護(hù)環(huán)境的重要設(shè)備。基于高頻開關(guān)技術(shù)的高頻電源是一個(gè)與線路頻率無關(guān)的可變脈動(dòng)電源，給除塵器提供接近純直流到脈動(dòng)幅度很大的各種電壓波形，針對(duì)各種特定的工況，可以提供最合適的電壓波形，從而提高除塵效率。與工頻50/60Hz 高壓電源相比，高頻電源純直流供電時(shí)的輸出電壓紋波通常小于5%，遠(yuǎn)小于工頻電源35%～45%的紋波百分比，其閃絡(luò)電壓高，運(yùn)行平均電壓可達(dá)工頻電源的1.3倍，運(yùn)行電流可達(dá)工頻電源的2 倍，在同樣的電場(chǎng)里，能夠輸入更多的功率，從而能夠有效的提高收塵效率。高頻電源間歇脈沖供電時(shí)可有效抑制反電暈現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)保效節(jié)能，特別適用于高比電阻粉塵工況[3]。

本次電除塵器控制的高壓進(jìn)行改造，采用龍凈最新開發(fā)的控制軟件，從而使電除塵器運(yùn)行更加節(jié)能、更加智能化。前電場(chǎng)更增設(shè)了高頻電源[4]。同步對(duì)電除塵器低壓控制進(jìn)行升級(jí)，以適應(yīng)低低溫電除塵器的要求。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況本次改造不對(duì)本體及低壓控制部分進(jìn)行改造，只對(duì)電除塵器高壓控制部分改造。拆除電除塵器頂部原一、二電場(chǎng)10 臺(tái)硅整流變壓器（A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、B3、B4、B5），在整流變壓器位置上安裝上高頻電源，保留并改接原高壓控制柜作為高頻電源供電柜；保留高壓控制柜到整流變壓器的動(dòng)力電纜作為高頻電源的動(dòng)力電纜。另外，原控制室內(nèi)相對(duì)一、二電場(chǎng)的10 臺(tái)高壓控制柜內(nèi)開關(guān)進(jìn)行改造，更換ABB 塑殼斷路器為高頻電源提供電源開關(guān)；重新敷設(shè)高頻電源至各低壓振打控制柜的增強(qiáng)型欠斷電振打信號(hào)電纜；原控制室內(nèi)三、四、五電場(chǎng)的12 臺(tái)高壓控制柜的高壓控制器進(jìn)行升級(jí)改造；重新組態(tài)上位機(jī)系統(tǒng)（高頻電源畫面）、升級(jí)軟件。

對(duì)電除塵器進(jìn)行總體檢查，對(duì)損壞的零部件進(jìn)行更換。包括陰極絕緣子、電加熱器等等。重點(diǎn)對(duì)陰、陽極振打系統(tǒng)進(jìn)行檢修維護(hù)與調(diào)整，保證其清灰機(jī)理適應(yīng)低低溫電除塵器的新要求。對(duì)電除塵器進(jìn)行密閉性能檢查，保證適應(yīng)低低溫電除塵器的新要求。

3 改造效果

圖2 潮州電廠#1 機(jī)組電除塵入口煙氣溫度

從圖2 可以看出，#1 機(jī)組大修前，#1 機(jī)電除塵A 左、A 右、B 左、B右進(jìn)口平均溫度分別為106.75℃、130.19℃、116.16℃、108.12℃，電除塵進(jìn)口平均煙溫為115.3℃。大修后投運(yùn)余熱利用換熱裝置是，#1 機(jī)電除塵A 左、A 右、B 左、B 右進(jìn)口平均溫度分別為96.54℃、108.7℃、98.56℃、94.33℃，電除塵進(jìn)口平均煙溫為99.5℃，與大修前比較，#1 機(jī)電除塵A 左、A 右、B 左、B 右進(jìn)口平均溫度分別下降10.21℃、21.49℃、17.6℃、10.79℃，平均溫降為15℃，且進(jìn)口溫度曲線變化平緩，趨近直線。降低煙溫很好的解決了靜電除塵器運(yùn)行中高比電阻煙塵的反電暈問題，有效的提高了除塵效率。

為了解#1 機(jī)組靜電除塵器大修改造后的實(shí)際運(yùn)行情況，廣東大唐國際潮州發(fā)電有限公司委托廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院于2014 年1 月對(duì)該靜電除塵器進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）電除塵器入口A 側(cè)、B 側(cè)煙氣流速分布比較均勻。

（2）工況一：鍋爐燃用設(shè)計(jì)煤種塔山煤，深度冷卻裝置投入運(yùn)行工況下，實(shí)測(cè)平均除塵效率為99.86%，加權(quán)平均出口煙塵濃度（α=1.4）為15.91mg/Nm3；工況二：鍋爐燃用實(shí)際煤種，深度冷卻裝置投入運(yùn)行工況下，實(shí)測(cè)平均除塵效率為99.84%，加權(quán)平均出口煙塵濃度為11.34mg/Nm3；工況三：鍋爐燃用實(shí)際煤種，深度冷卻裝置退出運(yùn)行工況下，實(shí)測(cè)平均除塵效率為99.66%，加權(quán)平均出口煙塵濃度為23.59 mg/Nm3。除工況三外，除塵效率均達(dá)到大于99.84%的性能保證值要求，出口煙塵濃度滿足國家環(huán)保要求≤30mg/Nm3。

4 結(jié)論

通過對(duì)#1 機(jī)組電除塵改造，在原靜電除塵器煙氣進(jìn)口側(cè)加裝煙氣余熱利用換熱裝置，電除塵入口煙溫降低。對(duì)原電除塵器進(jìn)行全面升級(jí)、維護(hù)，前電場(chǎng)工頻電源改造為高頻電源，出口煙塵濃度滿足國家環(huán)保要求≤30mg/Nm3。

［1］廖增安.燃煤電廠余熱利用低低溫電除塵技術(shù)研究與開發(fā)[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2013(10)：39-44.

［2］祁君田，黨小慶，張濱渭.現(xiàn)代煙氣除塵技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［3］郭俊，邱江新，陳穎，謝小杰，連金欣.電除塵用大功率高頻高壓電源的開發(fā)[C]//中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì).第十一屆全國電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.2005：518-521.

［4］盧剛，郭俊，劉偉志，鐘斌.高頻電源在電除塵器前電場(chǎng)的應(yīng)用分析[C]//中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì).第十一屆全國電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.2007：344-347.