燃煤電廠大型機組濕式電除塵器系統(tǒng)啟動調(diào)試實踐

邱勇軍　黃軼康　李國奇

【摘 要】東部地區(qū)某1000MW燃煤機組配套建設(shè)濕式電除塵器裝置，通過對系統(tǒng)啟動調(diào)試過程中水循環(huán)系統(tǒng)投運、空載升壓及噴淋霧化試驗的合理控制，來提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。有效解決了濕法脫硫石膏雨問題，提高了除塵效率。

【關(guān)鍵詞】燃煤機組；濕式除塵器；調(diào)試

0 引言

近年來，霧霾現(xiàn)象引起了人們對大氣污染的廣泛關(guān)注[1]。燃煤電廠是我國大氣污染的主要來源之一，2014年9月，國家發(fā)改委等三部委聯(lián)合發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》的通知。通知中要求，2020年，東部地區(qū)現(xiàn)役30萬千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機組、10萬千瓦及以上自備燃煤發(fā)電機組及其他有條件的燃煤發(fā)電機組達到煙塵排放限值10mg/m3。排放標準的進一步提高，對東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)燃煤電廠污染物控制的要求也日趨嚴格。

目前，國內(nèi)大部分大型機組燃煤電廠均裝有濕法脫硫設(shè)施，而濕法脫硫會導(dǎo)致煙氣溫度降低和濕度加大。當(dāng)煙溫降低時，煙氣中的SO3和硫酸分子會形成氣溶膠顆粒，加重霧霾現(xiàn)象；濕度加大則會導(dǎo)致煙氣攜帶過多液滴，從而造成石膏漿液的逃逸，形成石膏雨、酸雨等現(xiàn)象。濕式靜電除塵器技術(shù)（ wet electrostatic precipitator，簡稱WESP），是一種高效的污染物終端處理技術(shù)，可以有效降低煙塵濃度，并同時解決硫酸氣溶膠、石膏雨、重金屬污染等問題[2]。因此，近年來在濕法脫硫后加裝濕式除塵器裝置成為一種趨勢。

1 原理

濕式電除塵器是將水霧直接噴向電極和電暈區(qū)，水霧在電極形成的電場內(nèi)荷電并進一步霧化，粉塵顆粒和霧滴顆粒最終在電場力的驅(qū)動下到達集塵極而被捕集。干式電除塵器是通過振打清灰的方式將極板上的粉塵去除，而濕式電除塵器是將水噴至集塵極上形成連續(xù)的水膜，通過流動水膜將捕獲的粉塵沖刷到灰斗中隨水排出 。盡管濕式電除塵的類型和結(jié)構(gòu)很多，但基本原理相同，都是用電除塵的方法分離氣體中的氣溶膠和懸浮塵粒，主要包括以下四個復(fù)雜而又相互有關(guān)的物理過程：

氣體的電離——粉塵與霧滴荷電——荷電粒子向電極運動——水膜沖刷極板清灰。

2 系統(tǒng)啟動調(diào)試

2.1 分系統(tǒng)調(diào)試

（1）閥門傳動試驗。對濕式電除塵器水系統(tǒng)的電動閥門進行傳動驗收并做好記錄。

（2）熱工測點及CEMS測點校對。對各系統(tǒng)的溫度、壓力、流量、液位等熱工測點及量程進行校對，并配合CEMS廠家進行煙囪排口CEMS調(diào)試，完成NO、SO2、煙塵、O2、煙氣流速、濕度、溫度、壓力等儀表測點及量程靜態(tài)校對。

（3）熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)試運。檢查風(fēng)機、電加熱器及管路系統(tǒng)檢查，確保具備試運條件后，分別試運加熱風(fēng)機。風(fēng)機運行正常狀態(tài)下，投運風(fēng)機出口電加熱器，電加熱器出口溫度設(shè)定為80℃，兩臺電加熱器出口溫度分別能達到為79.1℃、77.7℃，滿足設(shè)計要求。

（4）保溫箱加熱系統(tǒng)調(diào)試。在手動位投運8臺保溫箱加熱器，溫度顯示正常后，將主令開關(guān)打至自動位，并設(shè)定溫度55±5℃，投運后保溫箱溫度為52～56℃，能達到設(shè)定溫度值。當(dāng)保溫箱內(nèi)部濕度較大時應(yīng)采取邊加熱邊通風(fēng)的措施（打開保溫箱人孔門）以驅(qū)除箱內(nèi)濕氣。

（5）泵設(shè)備試運。按步驟分別試運補給水泵、過濾水泵、循環(huán)水泵、增壓水泵、卸堿泵及加堿泵，確保水系統(tǒng)平衡，保證補給水泵和循環(huán)水泵出口壓力達到0.35-0.45MPa、過濾水泵和增壓水泵壓力達到0.2-0.3MPa。

泵設(shè)備穩(wěn)定運行后，補給水泵在頻率71%時，水泵轉(zhuǎn)速2155 rpm，電流20.42A，出口壓力0.437MPa；過濾水泵在頻率70%時，轉(zhuǎn)速2035 rpm，電流35.23A，出口壓力0.276MPa；循環(huán)水泵在頻率68%時，轉(zhuǎn)速2024 rpm，電流16.60A，出口壓力0.407MPa；增壓水泵在頻率60%時，轉(zhuǎn)速1808 rpm，電流24.32A，出口壓力0.263MPa；各項參數(shù)滿足要求。卸堿泵和加堿泵試運期間電流、溫度、振動等各項參數(shù)滿足要求，加堿泵變頻調(diào)節(jié)良好。

（6）噴淋系統(tǒng)調(diào)試。投運濕式電除塵器補給水泵、循環(huán)水泵，進行水系統(tǒng)管路沖洗，檢查各支管出口有無堵塞，確認沖洗干凈后裝入噴嘴，隨后進行沖洗噴淋、霧化試驗。沖洗時水泵出口壓力達到0.4MPa，噴淋、霧化效果滿足要求。

（7）聯(lián)鎖保護試驗。根據(jù)廠家設(shè)計邏輯和定值進行濕除系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)鎖、保護、順控試驗，要求在液位低于定值時，泵設(shè)備自動跳閘。

（8）高頻電源空載升壓試驗。配合濕除廠家分別進行干態(tài)、濕態(tài)條件下高頻電源空載升壓試驗，重點進行絕緣措施檢查，防止出現(xiàn)人員傷亡。

2.2 整套啟動調(diào)試

（1）濕式除塵器系統(tǒng)啟動前試運檢查及安全技術(shù)交底。熱態(tài)投運前組織參建單位對濕除系統(tǒng)進行完整性及合理性檢查、啟動條件的確認及進行安全技術(shù)交底。

（2）熱態(tài)投運。濕除系統(tǒng)在鍋爐點火系統(tǒng)停投大油槍后即可投入，啟動熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)及保溫箱電加熱器，八臺保溫箱內(nèi)溫度控制在50～60℃之間。投運自清洗過濾器，分別啟動補給水泵、過濾水泵、增壓水泵和循環(huán)水泵，出口壓力分別控制在0.40MPa、0.23MPa、0.28MPa和0.41MPa，隨后投入壓力自動。水系統(tǒng)投運期間應(yīng)注意觀察各出口水泵出口壓力變化，因壓力驟變會影響水量，從而導(dǎo)致噴淋效果不佳，高頻電源放電效果亦會受影響。發(fā)現(xiàn)水泵出口壓力變大時，應(yīng)及時清理出口濾網(wǎng)，防止堵塞。

水系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，投運高頻電源，電流極限設(shè)置為30%，濕除進入熱態(tài)運行。濕除投運后煙囪排口煙塵濃度由0.94mg/Nm3降至0.51mg/Nm3。根據(jù)出口粉塵濃度值，將高頻電源電流極限設(shè)置為50%，煙囪排口煙塵濃度降至0.30mg/Nm3，達到設(shè)計目標。

（3）電流極限值與除塵效率的關(guān)系。在500MW穩(wěn)定工況下進行了高頻電源電流極限值與除塵效率關(guān)系試驗，試驗過程中，水系統(tǒng)出口壓力穩(wěn)定，煙溫正常，進口煙塵濃度穩(wěn)定在0.94 mg/Nm3，雙室八電場皆投入，二次電流及二次電壓峰值未出現(xiàn)跳變。表1反映了電流極限值與除塵效率的關(guān)系。由表1可看出，在工況穩(wěn)定，高頻電源運行正常的情況下，除塵效率總體隨電流極限值的增大而升高，呈正相關(guān)的關(guān)系。由于系統(tǒng)后臺無伏安特性曲線，無法分析二次電壓、二次電流、電流極限等參數(shù)與除塵效率之間的函數(shù)關(guān)系，而電流極限依據(jù)出口煙塵濃度來粗略調(diào)節(jié)，因此僅提供一組運行數(shù)據(jù)供參考。

（4）168h滿負荷試運行。在完成熱態(tài)調(diào)試后，濕式電除塵器與1號機組同步進入168h滿負荷試運行，試運行期間，濕除系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各項參數(shù)正常。

3 結(jié)語

隨著我國粉塵污染物排放的控制法規(guī)的不斷出臺，標準也逐步提高，因此，在燃煤電廠中應(yīng)用濕式電除塵器將成為趨勢。調(diào)試過程中應(yīng)注意水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，從而保證噴淋效果，并對高頻電源設(shè)定合理的參數(shù)，保證除塵率的同時減少耗電量，達到環(huán)保與節(jié)能的共存。

【參考文獻】

[1]李明.燃煤電廠濕式電除塵器的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2015（13）：199-199.

[2]呂馨，William Chabek.濕式靜電除塵器IWS（R），技術(shù)及在工業(yè)廢氣治理中的運用[J].環(huán)境工程，2013，31（1）：66-68.