燃煤發(fā)電機(jī)組電袋復(fù)合除塵器改造

吳亞力，蔣 煒

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

燃煤發(fā)電機(jī)組電袋復(fù)合除塵器改造

吳亞力，蔣 煒

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

為提升除塵器除塵效率，達(dá)到環(huán)保煙氣排放要求，鎮(zhèn)海發(fā)電廠對(duì)4臺(tái)燃煤機(jī)組煙氣除塵器進(jìn)行了改造，由單一的電除塵改造為電除塵作為前級(jí)，布袋除塵作為后級(jí)組成電袋復(fù)合除塵系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)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(dá)到國(guó)家環(huán)保要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，例舉了運(yùn)行中常見(jiàn)的缺陷及處理方法。

電袋；除塵；布袋；燃煤發(fā)電機(jī)組

近年來(lái)全國(guó)霧霾天氣發(fā)生頻繁，大氣污染問(wèn)題引起國(guó)家高度重視，環(huán)保治理力度不斷加強(qiáng)。鎮(zhèn)海發(fā)電廠4臺(tái)鍋爐改造前全部采用電除塵器，每臺(tái)鍋爐出口煙道共設(shè)有8個(gè)靜電除塵電場(chǎng)，每個(gè)電場(chǎng)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(yùn)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(yuǎn)高于2014年7月1日?qǐng)?zhí)行的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的20 mg/m3排放量。為了達(dá)到環(huán)保要求，提高除塵效率，鎮(zhèn)海發(fā)電廠對(duì)4臺(tái)燃煤發(fā)電機(jī)組鍋爐的除塵系統(tǒng)進(jìn)行了電袋復(fù)合除塵器改造。

1 電袋復(fù)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(fēng)管或密閉罩作為極板，在罩或管內(nèi)設(shè)放電極，接上高壓電源形成電場(chǎng)。含塵氣體通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，粉塵在電場(chǎng)力作用下聚集在罩或管壁上，凈化后的氣體通過(guò)排風(fēng)管排出。清灰靠振打或自重脫落。對(duì)中、高濃度的粉塵除塵效率較高，但對(duì)微細(xì)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(jìn)入過(guò)濾室，較粗顆粒直接落入灰倉(cāng)，含塵氣體經(jīng)濾袋過(guò)濾，粉塵阻留于袋表，凈氣經(jīng)袋口到凈氣室，由風(fēng)機(jī)排入大氣。當(dāng)濾袋表面的粉塵不斷增加時(shí)，逐個(gè)開啟脈沖閥，壓縮空氣通過(guò)噴口對(duì)濾袋進(jìn)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(cāng)，粉塵由卸灰閥排出。對(duì)中、高濃度的粉塵，除塵效率不及電除塵器，但對(duì)微細(xì)粉塵的除塵效率優(yōu)于電除塵器。

1.2 系統(tǒng)布置

經(jīng)過(guò)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(fù)合除塵器（見(jiàn)圖1），保持原電除塵器長(zhǎng)度及寬度不變，保留第1電場(chǎng)，拆除后3個(gè)電場(chǎng)的內(nèi)部部件，在此空間布置布袋除塵器。保留第1電場(chǎng)高、低壓控制系統(tǒng)，拆除第2，3，4電場(chǎng)高、低壓控制系統(tǒng)部分，增加布袋除塵程控柜及相應(yīng)的開關(guān)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(fù)合除塵器

如圖1所示，煙氣由煙道進(jìn)入除塵器本體。首先經(jīng)過(guò)第1級(jí)的電除塵器，通過(guò)電場(chǎng)的電離作用，使得灰渣分別附集于陰、陽(yáng)電極兩側(cè)，通過(guò)設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)運(yùn)行振打電動(dòng)機(jī)，將附著的灰渣從電極上剝離，進(jìn)入排灰層，可除去約80%的粉塵；接著煙氣經(jīng)過(guò)布袋除塵器，通過(guò)特殊纖維制成的布袋將剩余煙氣中的微細(xì)粉塵阻擋于布袋上，除塵器內(nèi)還裝有2個(gè)為1組共54組脈沖閥，對(duì)布袋進(jìn)行噴吹，將附著的灰渣從布袋上剝離，進(jìn)入排灰層。經(jīng)過(guò)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(guò)12臺(tái)排灰電機(jī)進(jìn)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(cāng)進(jìn)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(jī)設(shè)定輸出電壓值，通過(guò)指令發(fā)送至高壓控制柜后，調(diào)節(jié)變壓器使電場(chǎng)產(chǎn)生相應(yīng)的電壓。通過(guò)時(shí)間控制，按照需要的頻率自動(dòng)運(yùn)行振打電動(dòng)機(jī)，使兩側(cè)電極上附著的灰渣剝離。

布袋除塵器由控制室上位機(jī)設(shè)定壓差/時(shí)間運(yùn)行模式，通過(guò)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(dòng)操作脈沖閥），控制直通式低壓脈沖閥對(duì)布袋進(jìn)行噴吹，將各層布袋上的灰渣剝離。

2.2 程序自動(dòng)控制和就地操作

遠(yuǎn)程自動(dòng)控制要啟動(dòng)A側(cè)第1行第1列脈沖閥，對(duì)應(yīng)的繼電器常開觸點(diǎn)將閉合，使就地對(duì)應(yīng)的甲側(cè)第1行第1列脈沖閥線圈帶電并動(dòng)作，進(jìn)行噴吹。同理，要對(duì)其他脈沖閥進(jìn)行操作，只要使對(duì)應(yīng)的2個(gè)繼電器閉合即可動(dòng)作。

就地操作如圖2所示，轉(zhuǎn)換開關(guān)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(duì)應(yīng)的脈沖閥列。例如，就地工作人員需要對(duì)甲側(cè)第1行第1列脈沖閥進(jìn)行操作，只需要撥動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)至2，再按按鈕1，甲側(cè)第1行第1列脈沖閥立即動(dòng)作，進(jìn)行噴吹動(dòng)作。

圖2 就地操作箱面板示意

2.3 卸灰、振打、出灰的操作

進(jìn)行卸灰和振打的操作，只需要從上位機(jī)操作界面發(fā)出指令，對(duì)應(yīng)的卸灰和振打繼電器常開觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)對(duì)電除塵兩極的灰渣進(jìn)行振打剝離以及卸灰作業(yè)。灰渣經(jīng)過(guò)12臺(tái)排灰電動(dòng)機(jī)卸灰落入灰斗，再通過(guò)水出灰和干出灰分別排放。每個(gè)灰斗都通過(guò)1臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)擋板來(lái)控制水出灰或干出灰的走向，可以通過(guò)控制室上位機(jī)遠(yuǎn)程控制和就地操作箱分別進(jìn)行控制。

3 常見(jiàn)的缺陷及處理方法

在電袋復(fù)合除塵器運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)發(fā)生一些運(yùn)行缺陷，需進(jìn)行及時(shí)處理。

（1）電磁閥不動(dòng)作。原因可能是電磁閥線圈燒壞（極少發(fā)生）、噴吹過(guò)程振動(dòng)導(dǎo)致的電磁閥接線端蓋松動(dòng)。可使用塑料軋線進(jìn)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(zhǎng)的PVC軟管，定期檢查更換，并加裝遮陽(yáng)設(shè)施以延長(zhǎng)壽命。

（3）壓力表計(jì)不準(zhǔn)。原因是噴吹過(guò)程振動(dòng)較大，短時(shí)出現(xiàn)的負(fù)壓成較高的壓力使指針低于零位或超過(guò)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(guò)高、氣壓不足或氣壓過(guò)高，電磁閥膜片破損或膜片超過(guò)使用壽命。可更換膜片，調(diào)整合適的氣壓，控制噴吹頻率。

（5）出灰氣管漏氣。原因是設(shè)備振動(dòng)導(dǎo)致氣管松脫老化。可更換氣管，加強(qiáng)定期檢查漏氣情況，并及時(shí)消除。

（6）灰斗堵灰。原因是出灰設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間未動(dòng)作導(dǎo)致未及時(shí)排出灰渣。應(yīng)定期檢查出灰設(shè)備，及時(shí)處理故障。

4 改造后的成效

以3號(hào)爐和5號(hào)爐運(yùn)行情況為依據(jù)，除塵器除塵效率檢測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示，可以很明顯地得到以下結(jié)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(jù)統(tǒng)計(jì)和實(shí)際測(cè)算值，雖然增加了布袋除塵設(shè)備的電能消耗，但減少了6個(gè)電場(chǎng)的電能消耗，所以取得了一定的節(jié)能效果。

每個(gè)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行率以40%計(jì)，則每個(gè)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行功率為：165 kW×40%＝66 kW，1臺(tái)機(jī)組除塵系統(tǒng)減少電場(chǎng)6個(gè)，則減少用電功率：66 kW×6＝396 kW。1臺(tái)除塵系統(tǒng)布袋除塵器及輔助設(shè)備功率：160 kW，布袋處理費(fèi)用：20萬(wàn)元，1臺(tái)機(jī)組年運(yùn)行小時(shí)數(shù)以6 000 h計(jì)，則1臺(tái)機(jī)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(jì)、布袋處理周期以4年計(jì)，電價(jià)以0.275元/kWh計(jì)，則4年1個(gè)周期共節(jié)約費(fèi)用：（1 416 000×0.275元/kWh-20萬(wàn)元）× 4=155.75萬(wàn)元。

由此可見(jiàn)，通過(guò)本次電袋復(fù)合除塵器改造，提升了除塵效率，降低了煙塵排放量，符合國(guó)家環(huán)保要求的20 mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)；并且降低了設(shè)備能耗，節(jié)約了一定的生產(chǎn)成本，收效明顯。

5 運(yùn)行建議

表1 電袋除塵改造前后各項(xiàng)指標(biāo)比較

5.1 電除塵側(cè)

（1）根據(jù)運(yùn)行情況和煤種灰分，適當(dāng)調(diào)整振打周期，調(diào)節(jié)到既可保持電極清潔又盡量減少二次飛揚(yáng)，調(diào)節(jié)時(shí)注意各電場(chǎng)應(yīng)交叉振打。

（2）在運(yùn)行中，必須對(duì)灰斗倉(cāng)泵輸灰設(shè)備加強(qiáng)維護(hù)，防止灰斗下料口堵塞，積灰漫過(guò)陰、陽(yáng)極板，從而造成灰短路故障。加強(qiáng)灰斗料位計(jì)監(jiān)視，一旦高料位報(bào)警，必須加強(qiáng)輸灰。

（3）加強(qiáng)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(zhì)變化判斷，是否有設(shè)備結(jié)構(gòu)上的故障，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施。

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

（5）采用間歇脈沖供電技術(shù)來(lái)克服高比電阻粉塵引起的反電暈，根據(jù)運(yùn)行工況條件變化自動(dòng)選擇工作方式（選擇間歇脈沖供電的占空比）、自動(dòng)選擇運(yùn)行參數(shù)，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(cè)

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

（2）合理調(diào)節(jié)脈沖閥噴吹氣壓，減少由于過(guò)高氣壓產(chǎn)生的振動(dòng)和元器件松動(dòng)。

（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(qiáng)對(duì)灰斗料位監(jiān)測(cè)，及時(shí)排出灰渣，防止堵灰。

（2）定期檢查出灰系統(tǒng)用氣類設(shè)備，及時(shí)更換破損漏氣的氣管。

（3）定期檢查插板閥、擋板，預(yù)防機(jī)械卡澀。

6 結(jié)語(yǔ)

除塵器是燃煤發(fā)電廠的主要設(shè)備之一，電袋復(fù)合除塵器運(yùn)行水平直接影響機(jī)組的環(huán)保指標(biāo)。在運(yùn)行中要努力改善運(yùn)行狀況，嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中存在的故障和缺陷要及時(shí)處理，制定完善、合理的檢修周期和項(xiàng)目。另外還要加強(qiáng)維護(hù)管理、崗位人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)培訓(xùn)，嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)工藝操作流程，穩(wěn)定煙氣工況，以保證電袋復(fù)合除塵器長(zhǎng)期、安全、高效運(yùn)行。

[1]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，2008.

[2]孫波，王會(huì).大型火電機(jī)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?qū)I(yè)檢修工作。