MW炉电除尘系统提高除尘效率改造.docx

1、MW炉电除尘系统提高除尘效率改造300MW炉电除尘系统提高除尘效率改造 300MW机组静电除尘器系统提高除尘效率改造 内容摘要：电除尘本体扩容改造增加收尘面积，提高除尘效率；电除尘供电高频电源改造，降低电除尘器能耗，利于提高除尘效率；电除尘干除灰负压收灰改造，治理粉煤灰的二次污染，提高粉煤灰的综合利用，降低设备维护成本。系统改造达到节能降耗，减少污染物的排放，清洁生产，保护员工的身体健康，符合国家环保要求。 一、 概述 #3（300MW）机组配置2台双室四电场静电除尘器，由上海冶金矿山机械厂设计。本体是上海冶金矿山机械厂，电气部分为大连电子研究所生产。型号：2FAA237.5M230M-280

2、-150-AI，投运时间：#3炉静电除尘器1996年投运。 #3炉静电除尘器除灰系统采用干、湿混排方式。灰斗中的粉煤灰通过卸灰器、三通卸灰挡板，根据实际生产需要在干除灰或湿除灰之间相互切换。干除灰运行方式为由螺旋输送机将各灰斗的粉煤灰集中输送至电除尘零米的1台额定输灰能力为30t/h的连续输送单仓泵，由仓泵送至干灰库。湿除灰运行方式为灰斗中的粉煤灰通过卸灰器、三通卸灰挡板切换至落灰管，由箱式冲灰器将灰、水混合后通过灰渣泵送至灰场储存。 1. #3炉静电除尘器目前运行状况分析 电除尘经过近十八年运行，设备已出现严重老化的现象。主要表现在： 1) 阳极板腐蚀，磨损后变薄、变脆，大面积破裂，弹性降低

3、，振打效果差，积灰严重，影响收尘。 2) 阴极线为58圈的不锈钢螺旋线。由于长时间锈蚀、电蚀和金属疲劳，经常出现螺旋线挂钩根部断线现象，导致阴阳极短路。同时，阴极螺旋线虽然放电较为均匀，但其整体放电性能较差。在电除尘入口含尘浓度较高时，经常出现电晕封闭现象。 3) 部分阴、阳极振打轴系经常出现卡涩，导致阴极保险销断销频繁，阴极振打瓷轴断裂。原阴、阳极振打轴承采用叉式轴承，由于长周期运行，导致阴、阳极振打轴耐磨套、叉式轴承的托板磨损严重。振打轴中心下移，振打部位偏移。运转时轴系跳动较大，出现卡轴，转动困难。部分振打轴由于弯曲，出现振打时跳动，拔叉卡死，严重影响阴阳极的振打效果。 4) 电除尘进口

4、烟箱的部分气流均布板和立柱磨破。灰斗内阻流板磨损，导致电场内气流分布不均，影响电除尘的除尘效率。电除尘本体及内部爬梯锈蚀严重，部分楼梯变形，留下很大的安全隐患。 5) 电除尘器的运行参数严重下降，电场所吸纳的电功率低，除尘效率也自然低下。电场二次电压的平均值为45KV左右，二次电流平均值为250mA左右（二次电压额定值为72KV，二次电流额定值为1.0A）。由此可见，电场参数远远低于额定值。并且电场投入率较低，导致电除尘器的除尘效果差。 6) 原#3炉电除尘器的设计效率为99%。所配用的除尘器为双室四电场的电除尘器。由于燃用煤种变化，与原来设计煤种偏差较大，造成烟气量及各种成分含量的变化，使原

5、除尘器达不到设计除尘效率，烟气量与收尘面积不匹配，烟气量偏大造成电除尘器设计容量偏小，造成除尘不能满足环保要求。 7) 现燃用的煤种灰分较大，煤质（混合煤）灰分为31.86%，远大于原设计煤种的灰分含量(灰分21.5%)。干除灰螺旋输送机不能满足粉煤灰全收的目的，一电场的两个灰斗的灰采用湿排方式，年排掉的粉煤灰达5万吨以上。设备维护成本较大，设备检修工作量大，易发生泄漏，造成二次污染，影响文明生产。 8) 电源控制设备GGAJ02-0.8A/72 Kv WE为工频电压调整控制柜，电场高压供电为高压硅整流直流供电系统，电源利用率低，能耗大。 2. 静电除尘器大气污染物排放和控制现状 1) 湖北中

6、兴电力试验研究有限公司2011年11月18日对#3机组除尘器除尘效率测试，除尘器效率显著降低。测试结果表1。测试时机组运行工况表2。除尘器运行工况表3。 2) #3机组除尘器除尘效率测试结果为98.82%。除尘器漏风率测试结果为3.84%。除尘器本体阻力为424.46Pa。 3) 除尘器出口烟尘排放浓度标态下实测为381.29mg/m。除尘器出口烟尘排放量为389.15kg/h。 表1除尘器测试结果 3 注：表1中烟尘浓度值为标态下浓度值。 表2 机组运行工况 表3 除尘器运行工况（13:0017:00） 二、 项目改造背景 1. 工程改造必要性 1) 根据GB13223-2011火电厂大气污

7、染物排放标准，自2014年7月1日起，火电厂锅炉及燃气轮机组大气污染物烟囱烟尘排放浓度执行限值30mg/m以下的要求。由监测数据可知，目前汉川电厂#3机组锅炉大气污染物排放浓度不能满足火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）现时段现行标准的要求。机组增加烟气脱硫系统后，烟囱烟尘排放浓度只能下降一半，也超出限值1000mg/m以上，从国家环保政策及电厂未来发展趋势来看，现有电除尘器进行改造是必需的，必要的。本期电除尘改造工程将对现有除尘器进行扩容改造，除尘后烟尘排放浓度50mg/Nm3，通过烟气脱硫系统后，超标问题可得到解决，并且满足国家下一阶段严格排放的要求。 2) 为了适应国家节

8、能减排目标，降低厂用电率，提高电源利用效率。对16台电场高压电源进行改造，更换16套高频开关电源设备（HF-02），利用高频开关技术而形成的逆变式电源，其供电电流是由一系列窄脉冲构成，可以给电除尘器提供具有从接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形。高频电源控制方式灵活多样，在保证设计效率及排放浓度等指标前提下，可根据电除尘器运行工况选择最合适的电压波形，减少电除尘能耗，提高除尘效率。 3) 随着集团公司安全环保标准和文明生产标准要求提高，重点治理粉煤灰泄漏。粉煤灰负压收灰分选及仓泵输送改造，干除灰方式是采用负压集中收灰分选，仓泵正压输送。该套系统设备能满足粉煤灰全收，扩大粉煤灰的综合利用率，且

9、运行维护成本很低，泄漏很少，减轻运行检修人员的劳动强度。从企业的经济效益及可持续发展来看，有必要对#3机组电除尘干除灰进行改造。 2. 工程改造项目组成 1) #3炉电除尘器本体改造扩容，配置为双室四电场的电除尘器。电场外壳长度、宽度不变，通过缩小同极间距，加高壳体，加高阳极板排，以增大收尘面积。布置顶部振打，加长电场长度、增大电场截面积、提高供电质量等手段来提高除尘效率。 2) 电场供电高压硅整流供电能耗大，不利于节能，对电场所电源进行电场高频电源改造。 3) 干除灰螺旋输送机也不能满足电除尘灰斗排灰的要求，从企业的经济效益及可持续 33 发展来看，有必要对#3机组电除尘干除灰进行改造。 三

10、、 工程改造方案及项目实施 1. 工程方案设想 1) #3机组电除器改造，自进口烟箱法兰，后至出口烟箱法兰，下至灰斗法兰口，其中包括：除尘器本体、振打装置振打装置与电源及控制系统接口。充分考虑现场的现有条件和设备，优化设计，达到要求的性能要求。出口保证含尘浓度：50mg/Nm3干烟气，除尘效率不小于：99.75%，本体漏风率：3%。本体阻力：200Pa。总的原则为：保持原四电场，加高壳体，增加电场的长度，并且缩小同极间距，以达到增大收尘面积，提高除尘效率的目的。 2) 电除尘器高压供电系统采用高频开关电源设备（HF-02）供电，减少电除尘能耗，提高除尘效率。 附#3炉电除尘器改造设计参数 #3

11、除尘器改造主要指标 3) 负压集中收灰设计方案为多点给料负压闭路循环式气力分选系统。负压集中收灰分选系统主风管的总长度一般不超过500米，保证风机入口负压在8-14KPa范围。管线过长，风机入口负压太低，粉煤灰的流动性降低，容易造成主风管堵塞。#3炉电除尘干除灰改造为负压集中收灰分选，管线总长不超过140米，可以保证风机入口负压在8-14KPa范围，可实现粉煤灰的全收，并且减少粉煤灰的泄漏，扩大粉煤灰的综合利用。 附#3炉负压收灰输送改造主要设计技术指标。 #3炉负压收灰输送改造后，能满足电除尘除灰要求，达到以下技术指标： 1) 分选系统设计出力：60t/h 2) 分级效率：不小于80% 3)

12、 成品灰细度：3-25（可调,并有调整刻度指示） （45m方孔筛余量） 4) 闭式循环系统 5) 系统漏风系数：3% 6) 分离效率：不小于95%，风机入口含尘浓度小于15g/Nm 7) 分选后粗、细灰输送：输送量：40t/h 输送距离：300m。 8) 整套#3炉负压收灰分选控制系统、粗细灰正压输送系统、#3炉电除尘一电场卸灰 器变频纳入脱硫除灰控制室实现上位机远控。 2. 主要工程内容 1) 拆除工作 A 顶部原高压电源装置的拆除。 B C 电除尘本体内阴阳极框架板排及振打轴系拆除。 原螺旋输送机拆除。 3 2) 安装工作 A B C D E F 对原有的立柱及护壳进行加高处理，大小框架定

13、位、垂直度检验。 吊装阴、阳极箱梁及顶梁，阳极板排和阴极框架。 吊装顶层屋面板和顶层保温箱。 高频电源和顶部电磁振打锤系安装、检验。 电缆及电气系统安装。 干除灰负压收灰系统安装。 3. 工程质量管理 1) 对照改造工程技术协议，逐项检查落实工程改造安装项目，做到不漏项，保证安装质量符合技术要求。 2) #3炉电除尘系统改造工程中，实行单项工程分步验收，实行施工单位、监理、业主三方共同验收，保证了改造工程的质量。 4. 工程项目性能试验 1) 电场本体空载升压试验 A #3炉电除尘改造后顺利通过电场空载冷态试验，各电场参数基本上达到或接近额定值。电场本体验收合格。附试验数据表。 #3电除尘器空

14、升数据 2013年6月4日 B 高频电源运行参数符合设计要求。 2) 除尘器改造后性能测试。改造投运后，经南京电力设备质量性能检验中心检测。 A 电除尘器进出口烟气量和烟尘测试。#3机组除尘器性能试验和电耗试验从2013年12月7日9:00开始，至18:00结束。 附表： #3机组电除尘器热态性能检验结果见表1。 表1 #3机组电除尘器热态性能检验结果 #3机组电除尘器改造后在满负荷工况条件下总电耗值为294kW。 表2 #3机组电除尘器性能试验结论汇总表 #3机组电除尘器除尘效率平均值为99.88%，满足保证值要求。#3机组电除尘器本体压力降 平均值为198Pa，满足保证值要求。#3机组电除

15、尘器出口烟气烟尘质量浓度平均值为46.2mg/m3（标态、干基、实际O2），满足保证值要求。#3机组电除尘器本体漏风率平均值为2.36%，满足保证值要求。 3) #3炉负压收灰改造工程试验 A 通过机组满负状态下，对负压收灰改造后系统进行出力测试，系统出力符合设计要求。 附#3炉负压收灰分选系统出力试验报告 #3炉负压收灰分选系统出力试验报告 2013年6月14日，测试系统出力。时间上午8：30开始停止系统运行，#3机组最高负荷320MW，最低负荷270MW。系统停运8小时后，恢复启动整套系统运行，运行4小时后，电除尘灰斗降低至正常低料位。该套系统运行4小时，处理电除尘灰斗12小时的积灰量。

16、2013年6月14日，#3机组白天12小时发电量336万kWh，耗煤量1631吨，煤灰分28.27%，产灰量390吨。 系统出力Q=390吨/4小时=97.5吨/小时 结论：分选系统实际出力97.5吨/小时，设计出力60t/h以上。#3炉负压收灰分选系统改造工程符合设计要求。 附当日入炉煤煤质分析报表和机组负荷日报表 2013年6月入炉煤煤质分析报表（#3月报） 2013年6月机组负荷日报表 B 对分选机细度调节试验分析，结果表明，分级机分选效率大于80%，细 度调节范围符合要求。 附#3炉负压收灰分选及仓泵输送系统调试记录 日期 ： 2013 年 6 月 19 日 C 旋风分离器效率测试，旋

17、风筒分离效率达到设计要求。 旋风分离器效率测试由汉川市环境监测站检验，监测结论：颗粒物：旋风分离器1号入口含尘浓度为122.4 g/m3，2号入口含尘浓度为140.1 g/m3，总出口含尘浓度为12.6g/m3，旋风分离器除尘效率达到95.2%。 结论：在#3机组满负荷时，电除尘器及高频电源、负压收灰分选输送系统出力满足电除尘除灰要求，主要技术指标达到设计要求。 四、 取得成效 #3炉电除尘系统改造完成后，各项工程质量符合设计技术要求，提高了电除尘的除尘效率，干除灰系统无粉尘外逸、不污染环境，发挥了高频电源的节能降耗的作用，提高脱硫系统的可靠安全运行，节能降耗，提高经济效益。也符合国家十二五环保要求，减少排污费，提高粉煤灰的综合利用，产生明显的经济效益。 五、 结束语 #3（300MW）炉电除尘系统提高除尘效率的改造是成功的，系统各项技术指标达到或超过设计值，满足机组适应火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）现时段或未来一段时间执行标准的要求。节能减排，综合利用，清洁生产，保护员工的身体健康，具有极大推广价值。