800000m3烟气脱硫增设湿式电除尘器改造技术方案.docx
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800000m3烟气脱硫增设湿式电除尘器改造技术方案
800000m3烟气脱硫增设湿式电除尘器改造
技
术
方
案
二〇一五年十一月
第一章概述
1项目概况略
我公司将脱硫烟气进行增设湿式电除尘器工程方案的设计。
2设计条件及原则
2.1设计依据
根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规范与标准，编制本方案：
✧《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）；
✧厂方提供的技术文件及参数；
✧国家相关标准与规范。
2.2设计基础参数及条件
2.2.1.脱硫参数：
主要设计参数如下。
烟气量：
800000m3/h，（工况暂按150℃）；
脱硫后烟气温度60℃
粉尘浓度：
脱硫出口200mg/Nm3。
要求：
湿法电除尘器出口浓度小于20mg/Nm3，蓝色尾烟消除。
设计指标参数：
序号
项目
单位
设计煤种
备注
1
湿式电除尘器除尘效率
%
≥90
2
湿式电除尘器入口烟尘浓度
mg/Nm3
＜200
3
湿式电除尘器出口烟尘浓度
mg/Nm3
＜20
3设计原则
1）设计指标参数见上表；
2）最大限度的减少原有设备拆除，缩短改造工期，合理降低成本；
3）配套改造满足电厂运行要求；
4）改造完成后不影响脱硫系统原有功能。
第二章湿式电除尘器系统设计方案及技术要求
1设计方案基本依据及原则
根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规范与标准，编制本方案：
（1）除尘器烟尘排放浓度满足国家现行《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）；
（2）《电除尘器设计、调试、运行、维护+安全技术规范》（JBT6407-2007）；
（3）《燃煤电厂电除尘器选型设计指导书》；
（4）湿式除尘器工艺在技术上是先进、成熟的，设备可靠、经济合理，具有较高的性价比的最优方案；
2清洁排放目标
除尘器烟尘排放浓度满足国家现行《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014），适应最新的环保排放要求。
3改造方案选择
3.1湿式电除尘器分类、特点
湿式电除尘器根据极板材质的不同，大致可分为金属极板湿式电除尘，导电玻璃钢极管湿式电除尘，及柔性极板湿式电除尘等几种类型；按布置方式的不同，又可分为卧式布置、立式布置和塔顶布置；根据结构型式,一般分为管式和板式两大类。
本方案选择导电玻璃钢极管湿式电除尘器。
3.2改造空间
鉴于现场情况等采用湿式电除尘分体式立式布置
除尘器壳体约为11.8m×11m，本体高度约15~18m。
除尘器布置于脱硫塔侧空地上，采用烟气上进下出形式，烟气由一级脱硫塔引出烟囱接口处。
新增设除尘器支架，增设烟道及支架。
4具体改造设计方案
4.1主要改造思路及主要内容说明
湿式电除尘器一般布置在脱硫系统出口和烟囱入口之间，属于二级除尘器设备，能起到最终的把关作用。
建一座分体式立式布置湿式电除尘器作为二级除尘设备。
脱硫后烟气经湿式电除尘器进一步除尘、除雾、除SO3后进入烟囱排出。
由于进入湿式电除尘器的烟气为脱硫后烟气，烟气温度为55~65℃左右，处理烟气量最高约80000m3/h（150℃）。
湿式电除尘器在保证入口烟气参数的前提下完全可以保证实现并满足排放要求。
湿式除尘器改造方案主要技术表
序号
项目
单位
#1、#2机
1
湿式除尘器内烟气流速
m/s
2~3设计取2.1
2
湿式除尘器入口烟气量
m3/h
630000约（60℃）
3
湿式除尘器入口粉尘浓度
mg/Nm3
＜200
4
湿式除尘器出口粉尘浓度
mg/Nm3
＜20
5
改造后除尘效率
%
≥90
6
除尘器有效截面积
m2
～83.1
7
达到设计效率所需集尘面积
m2
5703
具体改造内容如下：
（1）对一级吸收塔出口烟道进行优化设计，对湿电入口进行优化设计；
（2）新增一座湿式静电除尘器；
（3）增设湿式电除尘器管道系统和水系统，包含、过滤装置等，湿式电除尘器用水取自脱硫工艺水箱；
（4）配套湿式电除尘器增设高压硅整流设备、DCS等电气仪控系统设备；复核现有脱硫低压变压器是否满足湿式除尘器改造后的供电需要；若不能，则需新增湿式电除尘变来满足电负荷需要。
（5）负荷增压风机（或引风机）压力是否能满足湿电机烟道阻力，除尘器本体约300Pa，本方案附属烟道约150Pa。
湿式电除尘器主要设备用电负荷表（单台机组）
序号
主设备名称
类型
数量
单电耗（kVA）
总容量（kVA）
1
整流电源
72kV\1.5A
2
108
216
2
电加热器
1.5kVA
32
48
48
3
加热器
60kVA
1
60
60
4
高压风机
7.5kVA
2
7.5
7.5
5
冲洗水泵
22.5kVA
2
22.5
22.5
6
其它
15kVA
1
15
15
6
合计负荷
368
（6）配套湿式电除尘器增设工控机和操作台；复核目前脱硫配电室是否空间，若无空间，建议新建一配电室，将机组湿式电除尘器配电柜、高压电源开关柜等电气和控制设备布置在内。
（7）配套湿式电除尘器排灰水系统；湿式除尘器清灰方式为水冲灰，喷淋、冲洗水主要由工艺水补充而来，冲洗水经测算本项目单台机组喷淋冲洗水耗量较少为3~5t/d，直接排入脱硫吸收塔浆地坑内，不会影响到脱硫系统水平衡。
（7）防腐措施
本项目考虑设计湿式电除器的壳体为普通碳钢加内壁衬鳞片，极管采用导电玻璃钢，极线采用316L、或铅锑合金。
极线的放电针尖结构特殊处理，使其喷淋冲洗后不易造成烟尘液结，所有这些措施能保证极板板线不结垢和腐蚀。
（8）湿式电除尘基本技术参数
湿式电除尘基本技术参数表（单台）
序号
项目名称
单位
数值
备注
1
进口粉尘浓度
mg/Nm3
＜100
2
除尘器进口烟气量
m3/h
630000
塔出口60℃
3
除尘器进口烟气温度
℃
50~65
4
除尘器进口烟气湿度
%
≥90
5
除尘器进口雾滴浓度
mg/Nm3
≤75
6
除尘器出口粉尘排放浓度
mg/Nm3
＜20（保证值）
7
除尘器出口雾滴浓度
mg/Nm3
≤30
8
除尘器出口烟气温度
℃
55~60
9
除尘器内烟气流速
m/s
2.1
10
湿式电除尘效率
%
≥90
11
PM2.5脱除率
%
≥70
12
SO3去除率
%
≥50
13
本体阻力
Pa
≤300Pa
14
本体漏风率
%
＜1
15
16
电场有效截面
m2
～83
比集尘面积
m²/（m3/s）
32.6
17
总集尘面积
m²
5703
18
阳极板型式
蜂窝管式正六边形
极距350mm
阳极板材质
导电玻璃钢
阳极板高度
m
高度6m
19
阴极线型式
星形线、芒刺
阴极线材质
316L/铅锑合金
20
阳极喷淋方式
雾化喷淋间断
21
阴极、进口分布板喷淋方式
间断定时冲洗
22
阳极通道数量
784
23
喷淋冲洗水
间断冲洗
耗量
t/d
~5
间断冲洗~5m3/天次
水质
含固量
mg/l
<4100
pH
3～4
冲洗水泵（如有）
型式离心式
数量
台
2
1用1备
流量
m3/h
80
压力
MPa
0.7
电机功率
kW
22.5
24
型式
72KV/1.2A
恒压控制
数量
台
2
布置型式
控制柜-室内
变压器-室外
整流变压器型式及重量
/t
1.5~2
每台整流变压器的额定容量
kVA
72
整流变压器适用的海拔高度和环境温度
m、℃
1000/-25~+40
25
耗电量
kw
≤370
含高压电源、风机及加热器
26
壳体厚度
mm
6
Q235+防腐
27
进口气流均布板
PP/316L
28
保温构件及外护板
Q235
29
热风吹扫管路
无缝碳钢管20
30
内部喷淋管路
316L/FRPP
31
喷淋喷嘴
316L/FRPP
喷淋喷嘴数量
个
满足
32
噪声
dB
＜80
4.2除尘器系统配置及技术要求
本方案所选用的导电玻璃钢湿式除尘器，阳极管束是以高档耐腐蚀乙烯基树脂为基体，碳纤维，玻璃纤维为增强材料，通过模压、缠绕、手糊或拉挤成型工艺制成的一种高效净化除雾设备。
其设备本体，主要由上壳体、中壳体、阳极管束组、阴极电晕极线系统、气体均布板、导流板、喷淋冲洗系统、绝缘子室、烟温过热保护系统等部件组成。
，
4.2.1除尘器本体
4.2.1.1除尘器钢结构部分
1）湿式静电除尘器的进口配备多孔板或其他形式的均流装置，以便烟气均匀地流过电场。
2）壳体密封，避免渗漏，防雨，壳体设计尽量避免死角或灰泥积聚区，且顶部不积水，保证壳体长期运行不变形。
3）湿式电除尘器应设有人孔门，以便对内部构件进行检修，检修孔直径不小于600mm，矩形人孔门不小于450mm×600mm。
4）通向高压部分的入口门与该高压部分供电的整流变压器安全联锁，以保证发生高压安全。
5）所有平台均设栏杆和护沿，栏杆高度为1.2m，平台载荷为4KN/m2。
踏步、走道、平台等采用防滑镀锌栅格板。
平台扶梯的栏杆按DLGJ158-2001执行。
6）爬梯能满足到各层需检修和操作的作业面，平台载荷按4KN/m2考虑。
7）设备支撑件的底座考虑到地震力加速度对它的作用。
8）外壳和钢结构充分考虑到膨胀要求。
9）每台除尘器都有结构上独立的壳体，
10）灰斗壁板溜角不得小于15度。
4.2.1.2阳极系统和阴极系统
1）阳极管束是以高档耐腐蚀乙烯基树脂为基体，碳纤维，玻璃纤维为增强材料，单管厚度为3mm。
阳极管束加工为蜂窝型，其具有结构紧凑、尺寸精确、最大限度利用空间、管壁内/外表面都能效利用、占地面积小，能在制造厂直接制作及安装简单等特点。
所有阳极管束和阴极线框架均有防止其摆动的措施。
2）阴极电晕极线系统包括阴极电晕极线线及阴极线配套整体阴极线固定框架及重锤、连接螺栓；包铅阴极框架、FRP阴极固定框架等；
阴极电晕极线采用合金高效新型芒刺线，提高比电流和电场强度其高效性及耐腐蚀性可很好的满足新型湿式湿式相变膜电高效除尘器使用要求。
同时，阴极线下端考虑“重锤张紧+整体阴极线固定框架”的固定措施，能较好满足高操作气速的要求。
3）设备顶部安装有带引线和不带引线的绝缘箱，绝缘箱包括极线吊装装置及绝缘系统。
绝缘箱配套热风吹扫装置（或者配设独立电加热器），以隔离湿烟气进入绝缘子内壁，避免绝缘子运行时的结露和积灰。
4.2.1.3喷淋系统
本方案湿式静电高效除尘器设置有间断喷淋，每台可以设置冲洗水泵，一运一备，本项目由于冲洗水量不大，也可以从脱硫塔除雾器冲洗水泵引出管线用于除尘器冲洗。
可选用不带杂质的弱酸性循环水或清水，喷淋冲水装置含UPVC+C-FRP管道、喷嘴、电动阀门、手动阀门，可实现电动自动冲洗与手动间的切换。
4.2.1.4排灰水系统
除尘器采用合理的水力除灰方式以保证除尘系统能耗最低、除尘效率和设备使用寿命最大。
除尘器的阳极收集液采用重力自流的方式汇至地坑，然后由泵输送并入脱硫区地坑，进入吸收塔循环系统。
4.2.1.5保温
热风吹扫管路、绝缘箱、及除尘器本体设置有保温措施。
4.2.1.6防腐
本体外壳、灰斗需采用防盐雾表面处理，漆种采用聚氨酯丙烯酸面漆，内壁衬玻璃鳞片树脂。
4.2.2电气系统
4.2.2.1电气系统包括：
供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、防雷接地系统、电缆和电缆构筑物、电气设备等。
4.2.2.2电源
两台炉设置一段湿式除尘MCC为湿式除尘器用电设备供电，MCC采用双电源自动切换装置。
两台炉设置一段湿式除尘MCC为湿式除尘器用电设备供电，MCC采用双电源自动切换装置。
两台湿式除尘器的总计算负荷约为740kVA。
每套湿式静电除尘器采用单个区进行供电，电源选用高压恒流源。
4.2.2.3整流变压器
除尘器按每台两电场配置，需配微机型自动控制高压硅整流设备（每电场2套），其中包括包括：
恒流高压电源柜、变压器、高压隔离开关柜等。
4.2.2.4供配电系统：
湿式电除尘器所需加热器控制柜、电源控制柜布置在合适合理位置。
4.2.2.5电气系统纳入脱硫岛DCS/或PLC控制，不设常规控制屏。
纳入监控的电气设备至少包括：
一次电压、一次电流、二次电压、二次电流等。
4.2.2.6照明及检修系统
在湿式静电除尘装置现场设置照明箱，所有照明采用340/220V，三相四线制，中性点直接接地系统。
湿式静电除尘器本体设置检修电源箱，检修电源箱内设有340V、220V、24V等级检修电源。
以满足现场检修需要。
4.2.2.7湿式静电除尘装置区域内可以设置独立的闭合接地网，其接地电阻不大于2欧姆。
系统应有不少于两处与电厂的主接地网电气连接。
4.2.2.8电缆和电缆构筑物
所有的电缆、电线均采用铜芯。
通常部位的电缆应阻燃带钢铠，环境温度在60℃以上时应采用耐高温阻燃电缆。
电缆应有防火阻燃措施。
结合现场实际情况，电缆敷设时优先考虑利用原有电缆通道，必要时增加相应的电缆沟或桥架。
电缆桥架和电缆支、吊架采用浸锌钢制材料。
螺栓、电缆卡等安装材料经防腐和热浸镀锌处理。
依据有关标准和规范，电缆应有防火阻燃措施。
除采用阻燃电缆外，还将有防火阻燃的可靠措施。
4.2.2.9电气设备布置
低压配电柜、高压电源控制柜、电加热器控制柜暂按布置在脱硫电控楼。
电气设备的布置合理，按规程要求设置。
整流变压器及配套控制柜布置在除尘器顶部。
4.2.3控制系统
控制系统纳入脱硫控制系统DCS或者PLC，系统的设计应能满足湿式电除尘器自动调节要求，保证系统在各种工况情况下安全稳定地运行，确保除尘除雾效率达到本技术规范要求。
湿式电除尘器控制系统在脱硫控制系统的基础上进行扩展，根据新增点数在脱硫控制系统中增加相应的模块。
每种I/O点具有15%裕量；从配置上，为保证系统的可靠性，重要设备均冗余设置，冗余的信号线分别设置在不同的通道板上。
湿式电除尘器的监控范围包括：
湿式电除尘器本体；
湿式电除尘器辅助系统；
湿式电除尘器电气系统，高压电源电压、电流。
4.3质量保证
湿式电除尘器的设计使用寿命20年，大修期5年。
每台湿式电除尘器的主要零部件应按图纸及技术文件要求进行功能检查和试验，以保证设计和结构满足本规范要求。
所有材料和零部件，应有材料或零部件质量保证书和/或复检试验报告。
采用材料的化学成份，机械性能及内在质量应符合图样及技术文件的规定，并充分考虑耐腐蚀性能。
乙方在设备出厂发运的同时应提供有关质量保证的各项质量文件和技术文件。
这些文件至少应包括：
1）产品检验合格证书；
2）主要零部件材料检验合格证书；
3）主要零部件材料试验报告；
4）按有关标准提供电气试验结果。
5）质量控制计划
6）质量检查计划
7）安装、使用、维护手册（中文版）
8）本体设备及附属设备总图及相关的部件图
设备保质期从设备调试完成后正式运行开始之日起12月。
质保期内，因制造问题发生损坏，或不能进行正常工作时，乙方应免费为甲方修理或更换零部件。
第三章供货范围
1一般要求
1.1总承包方保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设备的技术经济性能符合第一章的要求。
1.2总承包方应提供详细供货清单，清单中依次说明型号、数量、产地、生产厂家等内容。
对于属于整套设备运行和施工所必需的部件，如果本章节未列出/或数量不足，总承包方仍需在执行合同时免费补足。
1.3总承包方应提供所有安装和检修所需专用工具和消耗材料等，并提供详细供货清单。
1.4提供用于设备的安装、调试以及维修所用的专用工具、设备商业运行前所必须的备品备件（包括仪表和控制设备）清单（计入合同总价）。
推荐设备三年商业运行和大修所需的备品备件清单，分别报出价格供评标参考，但不列入合同总价。
1.5总承包方提供的技术资料清单见‘设备、技术资料及交付进度’。
2.供货范围
2.1设计及设备供货范围
湿式电除尘器钢支架、平台扶梯、出口烟道、功能完整的湿式电除尘器及其配套的辅助系统。
2.2、主要设备供货清单
湿式电除尘器设备及材料清册（单台机组），有但不限于
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
一
烟道系统
1
烟道及支架改造等
套
1
二
除尘器本体
11.8m×11m×
18m（H）
1
钢支架
Q235
套
1
2
壳体及附属钢结构
6mm
套
1
含平台内部支撑
3
阳极管束
蜂窝式导电玻璃钢,内切圆350mm高6m
套
1
4
阴极线及框架
5
阴极线
铅锑合金
根
784
6
框架
Q235
套
1
7
定位梁及定位槽
Q235
套
1
8
进、出口烟箱
Q235
套
1
9
气流均布板
PP/316L
套
1
10
顶部电动起吊装置
Q235
套
1
11
灰斗
Q235
个
1
12
平台、扶梯（包括到测点的扶梯及平台）
Q235
套
1
13
喷淋冲洗系统
套
1
14
喷嘴
PP
个
满足
15
高压风机
台
2
16
电加热器
60KW
台
1
17
壳体保温、油漆、防腐
套
1
岩棉
套
1
外护板
铝合金
套
1
保温附件
套
1
湿式除尘器防腐
衬玻璃鳞片
套
1
18
管道/阀门及附件
套
1
其它
三
电气系统
1
硅整流电源装置
72KV/1.2A
套
2
包括恒流高压电源柜、变压器、高压隔离开关柜等
2
低压配电柜
台
2
3
DCS控制柜
台
2
4
照明箱（除尘器本体）
台
2
5
安全联锁箱
台
2
6
检修箱
台
2
7
电缆
米
数量满足现场要求
8
其它
9
四
热控系统仪表
1
DCS控制系统
套
1
2
上位机
工控机、显示器、音箱、配套操作台及椅子
套
1
公用
3
压力表
台
8
4
压力变送器
台
1
5
电磁流量计
台
1
6
烟气测温（双支）
PT100
支
4
7
热电阻（双支）
PT100
支
32
8
进口温度变送器（双支）
PT100
支
2
9
10
电缆
米
数量满足现场要求
11
其它
五
建筑工程费
1
除尘器支架基础
套
1
2
其它设备基础、沟、坑等
套
1
其它
2.3随机备品备件（2台机组）
序号
名称
规格型号
单位
数量
产地
生产厂家
备注
1
阴极线
根
10
2.4三年备品备件（2台机组）
序号
名称
规格型号
单位
数量
产地
生产厂家
备注
1
无
2.5专用工具（2台机组）
序号
名称
规格
单位
数量
原产地
制造厂商
备注
1
无
2
2.6进口件清单（2台机组）
序号
名称
规格型号
单位
数量
产地
生产厂家
备注
1
无
第四章技术服务和联络
1乙方现场技术服务
1.1乙方现场及服务人员的目的是使所供设备安全、正常投运。
乙方要派合格的现场服务人员且不发生费用。
现场服务计划表
序号
技术服务内容
计划人日数
派出人员构成
备注
职称
人数
1
技术交底
3人日
工程师
1
2
检修培训
2人日
工程师
1
3
运行培训
2人日
工程师
1
1.2乙方现场服务人员应具有下列资质：
1.2.1遵守法纪，遵守现场的各项规章和制度;
1.2.2有较强的责任感和事业心，按时到位;
1.2.3了解本项目设备的设计，熟悉其结构，有相同或相近机组的现场工作经验，能够正确地进行现场指导;
1.2.4身体健康，适应现场工作的条件。
1.3乙方现场服务人员的职责
1.3.1乙方现场服务人员的任务主要包括设备催交、货物的开箱检验、设备质量问题的处理、指导安装和调试、参加试运和性能验收试验。
1.3.2在安装中乙方技术服务人员应向其施工人员技术交底，讲解和示范将要进行的程序和方法。
在调试前乙方技术服务人员应向甲方技术交底，讲解和示范将要进行的程序和方法。
安装和调试的重要工序表
序号
工序名称
工序主要内容
备注
1
设备
安装
钢支柱
柱距、柱顶、对角线
壳体
顶架对角线、标高
阴阳极系统
同极距、异极距等
电气系统
设备绝缘、接线等
2
设备冷态调试
气流分布试验、安装质量检验、空升冷态调试
3
设备热态调试
168小时试运行、热态调试
1.3.3乙方现场服务人员应有权全权处理现场出现的一切技术和商务问题。
如现场发生质量问题，乙方现场人员要在甲方规定的时间内处理解决。
如乙方委托甲方进行处理，乙方现场服务人员要出委托书并承担相应的经济责任。
1.3.4乙方对其现场服务人员的一切行为负全部责任。
2培训
2.1为使本项目设备能正常安装和运行，乙方有责任提供相应的技术培训。
培训内容应与工程进度相一致。
培训计划和内容
序号
培训内容
计划人日数
培训教师构成
地点
备注
职称
人数
1
理论培训
2人日
工程师
1
时间地点，
另行商定
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