电除尘器改造可行性报告.doc
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技术改造项目可行性研究报告
技术改造项目可行性
研究报告
项目名称：
#4炉电除尘器增容改造工程
建设单位：
张家口发电厂
编制：
赵海峰
审核：
批准：
２００２年４月4日
工程名称
#4炉电除尘器增容改造工程
项目性质
技改
可研编制人
赵海峰
项目负责部门
锅炉车间
项目负责人
杜大庆
一、项目提出的背景及改造的必要性：
（需要改造的设备运行简历、设备铭牌、投运时间、运行状况、技术状况及其它有关技术参数、现状、存在的主要问题，从对安全、经济运行环境的影响等方面论证该项目的必要性）
张家口发电厂#4炉电除尘器采用宣化冶金环保厂生产的2台XWD230×4型本体设备，电气设备配福建龙岩空气净化设备厂（现福建龙净股份有限公司）的GGAJ02D—1.0A/72KV型高压硅整流设备。
1．其各种参数数据如下：
1．1锅炉参数：
炉型：
亚临界压力、中间再热、单炉膛、燃煤汽包锅炉
型号：
DG1025/18.2-114型
最大蒸发量：
1025t/h
排渣形式：
固态
燃煤量：
128835kg/h
1．2煤质成分分析：
符号
单位
设计煤种
校核煤种1
校核煤种2
Car
%
54.70
47.06
58.56
Har
%
3．22
3.01
3.36
Oar
%
10.43
8.92
7.28
Nar
%
0．88
0.95
0.79
Sar
%
0．47
0.50
0.63
Aar
%
18.30
25.56
10.77±10
Mt
%
12.30
14
9.61±3
Minh
%
6.39
5.5
2.85
Vdaf
%
41.00
30±5
32.31±5
Qnet,v
MJ/kg
20.48±0.42
17.79±0.63
22.441±2.093
HGI
60
57
57.64
DT
℃
～1500
～1350
1110
ST
℃
>1500
>1350
1190
FT
℃
>1500
1350
1270
1．3灰份分析（%）：
符号
单位
设计煤种
校核煤种1
校核煤种2
SiO2
%
45.00
41.75
50.41
Fe2O3
%
2.5
3.5
23.46
Al2O3
%
48.55
48.00
15.73
CaO
%
1.8
0.89
3.93
MgO
%
0.42
0.30
1.27
SO3
%
1.06
1.06
Na2O
%
0.58
2.33
TiO2
%
K2O
%
1.84
其它
%
2.66
1．4电除尘器规格与参数：
1．4．1电除尘器配置方式：
每台炉配2台230m2四电场电除尘。
1．4．2单台电除尘器规格：
设备型号：
ＸＷＤ２３０×４型电除尘器
有效端面面积：
２２８.６m２
电场数：
４个
每个电场分区数：
２个
同极间距：
４００mm
通道数：
４２个
单电场长度：
３.５m
极板总有效面积：
32000m２
极板总有效长度：
１３.６１５m
极板形式：
４８０mmＣ型板
极线形式：
改进型半圆管芒刺线
极板振打形式：
下部挠臂锤振打
极线振打形式：
顶部挠臂锤振打
进口气流分布板：
２层多孔板
出口槽型板：
２层（连带振打）
灰斗数：
１２个
高压电源形式：
户外式
高压电源数量：
８台/每台电除尘
高压电源参数：
１.０Ａ/７２ＫＶ
处理烟气量：
１０１×１０４m3/h
正常烟气温度：
１４０±3℃
最高烟气温度：
１５５℃
烟气露点温度：
90.4℃
最大负压：
—４９００Ｐa
烟气入口含尘浓度：
２０.３g/m3
除尘效率设计值：
９９.３％
保证值大于９９％，一台炉有一个供电分区不工作时大于９８％。
电场风速：
１.２３m/s
漏风率：
<５％
设备阻力：
< ２９４Ｐa
混烧使用条件：
在锅炉投粉并未断油情况下，允许部分电场投入运行
有效驱进速度：
0.087m/s
板电流密度：
0.4mA/m2
2．设备现状:
张家口发电厂#4炉电除尘自投运以来，一直存在运行参数偏低，缺陷率高，维护量大，除尘效率低的情况。
虽然经过了多次检修的治理，但效果并不理想。
根据以上设计技术参数、实际运行参数及现场运行情况调查，#4电除尘器效率达不到保证效率，主要存在以下几方面的问题：
2．1从设计方面来看：
2．1．1该电除尘器设计效率为99.3%，保证效率为99%，按其入口含尘浓度为20.3g/m3，根据除尘效率公式可以计算出其设计出口保证排放浓度为203mg/m3，折算成标准情况下，#4炉设计保证出口浓度为357.96mg/Nm3。
根据中华人民共和国火电厂污染物排放标准GB13223-1996第4.2.3第一条Ⅰ时段的火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度的规定：
670t/h以上或在其及其以上城镇规划区的火电厂锅炉燃煤含灰量10%≤AW=18.3%≤20%，应≤300mg/Nm3，所以根据规定，#4炉电除尘器从其设计上就超出了国家关于火电厂大气污染物57.96mg/m3，超出国家排放标准19.32%。
而根据最新的《火电厂污染物排放标准》，火电厂第三时段烟尘最高允许排放粉尘浓度限值为50mg/Nm3，这样，#4炉电除尘器从设计上就超出国家排放标准6倍多。
2．1．2电除尘器的极配形式即一块480mmC型板对一根管芒刺线，这样线距太宽，形成电场死区，造成电场场强不均匀，一方面容易形成反电晕；另一方面电场场强不均匀，造成除尘效率低，因为除尘效率与电场场强（电压）的平方成正比。
2．1．3总积尘面积不足，#4炉电除尘器与#1、#5炉电除尘器参数对比表如下：
表一：
#4电除尘器与#1、#5电除尘器参数对比表：
项目
#4电除尘器
#5电除尘器
#1电除尘器（改造后）
设备型号
ＸＷＤ２３０×４型电除尘器
ＸＷＤ２6０×４型电除尘器
BE242/2-6/42/400/14.38/12×4型
有效截面面积
２２８.６m２
260m２
242m2
电场数
４个
４个
6个
每个电场分区数
２个
２个
２个
同极间距
４００mm
４００mm
４００mm
通道数
４２个
４２个
42
单电场长度
３.５m
Ⅰ、Ⅲ电场3.5mⅡ、Ⅳ电场4m
3．68m
极板总有效面积
32000m２
39000m２
55081m2
比集尘面积
57.03m2/m3/s
66.86m2/m3/s
82.69m2/m3/s
极板总有效高度
１３.６１５m
14．76m
14.38m
极板形式
４８０mm“Ｃ”型板
４８０mm“Ｃ”型板
４6０mm“Ｃ”型板
极线形式
改进型半圆管芒刺线
改进型半圆管芒刺线
针刺线
极板振打形式
下部挠臂锤振打
下部挠臂锤振打
顶部电磁振打
极线振打形式
顶部挠臂锤振打
顶部挠臂锤振打
顶部电磁振打
进口气流分布板
２层多孔板
２层多孔板
3层
出口槽型板
２层（连带振打）
２层（连带振打）
２层（单独电磁振打）
灰斗数
１２个
１２个
１２个
高压电源形式
GGAJ02D-1.0A/72/KV
GGAJ02H-1.0A/72/KV
1~6分区GGAJ02H-1.0A/72/KV
7~12分区GGAJ02H-1.2A/72/KV
高压电源数量
８台/每台电除尘
８台/每台电除尘
12台/每台电除尘
高压电源参数
１.０Ａ/７２ＫＶ
１.０Ａ/７２ＫＶ
1~6分区１.０Ａ/７２ＫＶ
7~12分区１.０Ａ/７２ＫＶ
处理烟气量
１.０１×１０6m3/h
１.０5×１０6m3/h
1.09×106m3/h
正常烟气温度
１４０±3℃。
１４7±10℃。
１４7±10℃。
最高烟气温度
１５５℃
１５7℃
１５7℃
烟气露点温度
90.4℃
90.4℃
90.4℃
最大负压
—４９００Ｐa
—４９００Ｐa
—４９００Ｐa
烟气入口含尘浓度
２０.３g/m3
２2g/m3
20g/m3
除尘效率：
设计值９９.３％，保证值大于９９％，一台炉有一个供电分区不工作时大于９８％
设计值９９.4％，一台炉有一个供电分区不工作时大于９9％
设计值99.85%
任一分区退出运行保证效率≥99.7%
电场风速
１.２３m/s
１.12m/s
1.25m/s
漏风率
≤５％
≤3％
≤3％
本体阻力
< ２９４Ｐa
< ２９5Ｐa
≦255Pa
烟气在电场中停留时间
11．38s
13．37s
18.22s
从以上表格可看出，#4电除尘器积尘面积为32000m２，而#1电除尘器为55081m２，#5电除尘器为39000m２，积尘面积就分别比#1、#5电除尘器少了23081m２和7000m２，尤其是#5电除尘器在其他参数基本相同的条件下，积尘面积比#4电除尘器多出7000m２，说明了#4电除尘器积尘面积的不足。
从比集尘面积来看，#4电除尘器比集尘面积为57.03m2/m3/s２，而#1电除尘器为82.69m2/m3/s，#5电除尘器为66.86m2/m3/s，#4电除尘器比集尘面积只相当于#1、#5电除尘器的69%和85%。
另外根据电除尘器多依奇效率公式也可看出：
η=1-e-AW/Q
η:
除尘效率A：
积尘面积
Q：
处理烟气量W：
粉尘驱进速度
除尘效率按设计效率99.3%，计算出需增加积尘面积3752m２，按每块极板13.2m2计算，还需增加极板285块，所以，单从设计上来看，#3电除尘器积尘面积就不能满足要求。
而就是保证实现了设计效率，也不能满足我国现有的达标排放要求，因此，非常有必要对#4电除尘器进行改造。
2．1．4由于振打力传递环节设计存在一定缺陷，振打杆与阳极板排连接长期松动
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