移动极板技术在火电厂除尘器改造中的应用.pdf

第 3 7卷 第 2期 2 0 1 5年 2月 华 电 技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y V0 l _ 3 7 No ． 2 Fe b． 2 01 5 移 动极 板技术在火 电厂 除尘器 改造 中的应用 张 荣禄 广东省粤电集团韶关粤江发电有限责任公司， 广东 韶关5 1 2 1 3 1 摘要 为了提高电除尘器效率， 保证烟尘达标排放 ， 对电除尘器进行提效改造。阐述了移动极板电除尘器的工作原理 及特点， 介绍了某电厂 1 0机组移动极板电除尘器的改造内容。改造后脱硫塔出口粉尘排放质量浓度为 2 4 ． 6 6 m m ， 修正至 6 ％氧量后排放质量浓度为2 3 ． 8 6 mg ／ m ， 低于 3 0 m m 的标准要求， 达到了预期的改造效果。 关键词 移动极板 电除尘器 ； 火电厂 ； 电除尘改造 ； 粉尘 ； 质量浓度 中图分类号 T K 2 2 3 ． 2 7 文献标志码 B 文章编号 1 6 7 4 1 9 5 1 2 0 1 5 0 2 0 0 7 3 0 3 O 引言 为了达到 国家新 的大气污染 物排放要求 ， 国内 除尘器厂家 _ 1 先后开发 了适应 大型燃煤机组 的布 袋除尘器、 电一 袋复合除尘器及改良型静电除尘器。 布袋除尘器 不受烟气含 尘量 、 比电阻、 锅 炉负荷 及煤种变化的影响 ， 捕捉超细粉尘能力强 ， 但其也有 设备阻力大 、 运行 费用高 、 日常维护工作量大 、 难 以 处理高温烟气 、 烟气 中含水含油量大时易糊袋 、 烟气 含氧量高时袋料易氧化 等缺 陷； 电 一袋复合 除尘 器 由于气布比没有得到提高 ， 并且受清灰方式 的限 制 ， 并没有从根本上改善或解决布袋除尘器的不足 ； 改 良型静电除尘器是从静电除尘器 特性 出发 ， 通 过采取调整阳极排极距 、 调整 阴极线结构 、 增加 电场 等技术手段 ， 以达到较高的排放要求 ， 但静电除尘器 固有的缺陷同样没有从根本上解决。从 国家能源发 展策略上看 ， 需要一种集高效 、 可靠 、 节能等优点于 一 体的除尘技术 ， 移动极板 电除尘器技术的应用 ， 顺 应了国家能源发展的需要 和市场 的需求 ， 既有效避 免了二次扬尘 ， 又免除 了布袋繁琐 的维护过程与 昂 贵 的维 护费 用 。 1 移动极板 电除尘器工作原理及特点 1 ． 1工作 原理 如图 1所示 ， 移动极板 电除尘 器 变常规静 电 除尘器 的固定极板为移动极板 ， 变振打清灰为旋 转刷清灰 ； 把整片 阳极板分割成条状 ， 用链条 串联 ， 阳极板在链条的牵引下运动 ， 阳极板 的下部设有旋 转 电刷 ， 电刷不断把 阳极板的粉尘刮落到灰斗 。 收稿 日期 2 0 1 4 0 91 2 ； 修 回 日期 2 0 1 41 21 2 机 图 1 移 动极 板示意图 1 ． 2 技术特点 移动极板 结构相对传统 的固定极板有 明显的 优点。 1 用旋转 电刷清灰 ， 而且 清灰位 置靠 近灰斗 的下部 ， 可以最大限度地减小二次扬尘。 2 阳极板清灰及时， 处于相对洁净 的状态 ， 可 有效提高除尘效率 。 3 采用旋转 电刷进行机械式清灰 ， 即使附着 力很高的高比电阻粉尘也能清除下来。 4 相对传统 的静 电除尘器 ， 采用移动极板 的 电除尘器结构更紧凑 ， 可以减小 1 ／ 3以上空间 ， 运行 电耗也较低。比电阻大的粉尘或二次扬尘在前几个 电场已经荷电 ， 所 以不需要每个 电场都装设 移动极 板 ， 一般只在最后一个 电场装设移动极板 ， 就可以把 前面电场逃逸出来 的粉尘收集下来。 2 现役设 备概 况 某 电厂 1 O机组 为 3 0 0 MW 发 电机组 ， 锅 炉为 D G1 0 2 5 ／ 1 8 ． 2一I I 1 0型亚临界压力 、 一次 中间再热 、 7 4 华 电技 术 第 3 7卷 自然循环 、 双拱形单炉膛 、 平衡通风 、 固态排渣 、 全钢 架全悬吊结构 、 尾部双烟道、 露天布置 的 w 型火焰 燃煤锅炉， 采用烟气挡板调节再热汽温。该机组锅 炉尾部配套 2台双室四电场 电除尘器 。电除尘器 改造前性能试验结果见表 1 。 电除尘器性能摸底试验显示 锅炉燃烧常用煤 种 、 机组负荷 2 7 0M W 工况下 ， 除尘器人 口粉尘质量 浓度为 2 6 ． 8 5 g ／ m ， 1 0机组除尘器实测除尘效率 为 9 9 ． 4 8 ％ ， 除尘器 出 口平 均烟尘 排放 质量浓度为 1 2 9． 9 5 mg ／I l l 。 。 1 0锅炉 电除尘器选型设计偏小、 除 尘能力有限是烟尘排放质量浓度偏高的根本原因。 3 1 O机组电除尘器改造方案 3 ． 1改造总体要求 1 原电除尘器前 3 个电场在结构形式不变的 情况下提效扩容 极板增高至 1 5 m ， 四电场进行移 动极板技术改造 。改造后最终形成 31 3个常规 电场 1 个移动极板电场 的除尘方式 ， 全部 电场改 为高频电源 。 2 改造后保证在任何正常工况下， 电除尘器 入 口烟尘质量浓度 干基 、 标态 、 6 ％ 0 。 不大于 2 8 ． 6 g ／ m 时， 除尘效率≥9 9 ． 8 9 5 ％， 脱硫塔出口烟 尘排放质量浓度 ≤3 0 m g ／ m ， 且保证 在两个 大修期 或 8年 内不下降。 3 ． 2 改造 内容 1 拆除原电除尘器顶部全部设备 ， 将 除尘器 揭顶掏空， 将壳体加高 1 ． 7 m， 重新设计前 3个 电场 ， 包括新的顶盖、 阴阳极系统及振打装置。 2 原 四电场改造成一个移动极板 电场 ， 高度 相应增加 1 ． 7 m。电除尘器变 为 3个 固定 电场 1 个移动极板电场的形式。 3 拆除所有电气电控设备 ， 所有电场共 1 6台 工频 电源全部设计为高频电源， 更换低压控制系统。 3 ． 3 四电场移动极板改造内容 移动极板静电除尘器内部由极板 、 极线 、 钢刷及 其传动系统组成。 1 对三、 四电场之间的立柱进行加 固， 增加 四 电场外延 2m立柱。 2 安装 四电场移动极板 的上下 支撑梁 ， 并改 造四电场灰斗， 增加人孔门和检修走梯， 对地基、 梁 柱进行安全核准。 3 安装 四电场 阴极 系统 ， 对 阴极振打位置重 新定位 ， 设计必需的走梯平台。 4 安装 四电场 阳极部分 ， 包括主动轴 、 链 轮 、 轴承及密封装置。安装 主动轴外部动力装置 ， 包 括 电机 、 链轮及支架等。 5 安装极板和链条 ， 从动轴及定位装置 ， 极板 导向装置。 6 安装刷辊系统。 7 在主动轴减速 电机侧 和刷辊侧设置检修平 台， 并 留有足够检修空间。 8 安装 主动 轴和刷 轴接地装置 ， 安装刷辊 系 统动力装置 ， 包括电机 、 齿轮箱 、 万向轴及链条等。 9 移动电场极间距为 4 5 0 m m。 1 O 极板。选用双层条状 0 ． 7m 4 ． 2 IT I 的7 0 0 型 S P C C薄钢板 ， 与由方钢焊接成 的整体 框架 焊为 一 体 。 1 1 移动电极驱动系统。 驱 动 选 用 变 频 减 速 表 1 1 0机组电除尘器烟气参数测试结果 第 2期 张荣禄 移动极板技 术在火电厂除尘器改造 中的应用 7 5 电机， 移动电极移动速度为0 ． 1 1 ． 0 m ／ ra i n 。 1 2 极线 。极线 极 间距 同样为 4 5 0 m m， 采用 4 4不锈钢方型线 。 1 3 阴极振打系统 。驱动选用立式减速 电机 ， 功率为 0 ． 3 7 k W， 安装在壳体屋顶， 驱动凸轮、 振打 锤对阴极框架做周期性振打 ， 以达到清灰的 目的。 1 4 钢刷 与钢刷驱动 系统。钢刷 由不锈钢丝 与钢刷轴焊接成形 ， 按专用工艺制造并做时效试验 ； 驱动选用变频减速 电机 ， 安装在烟气流通区域下 的 壳体外部 ， 钢刷轴旋转方 向与极板运动方向相反。 1 5 链 条。移动 电极驱动选 用专用 的宽节距 套筒滚子链 。 4 改造后效果评估 从表 2可以看出 ， 在 3 0 0 MW 负荷测试工况下 ， 当除尘器进 口质量浓度为 1 7～2 1 g ／ m 时 ， 1 0机组 除尘器 出 口粉 尘质 量 浓度 分别 为 1 7 ． 1 3 ， 2 5 ． 6 7 ， 2 2 ． 6 6和 3 2 ． 7 3 m g ／ m 。 经实际测试 ， 脱 硫塔出 口粉 尘排放质量浓度为 2 4 ． 6 6 mg ／ m ， 修正至 6 ％氧量后 排放质量浓度为 2 3 ． 8 6 m g ／ m ●0● ●- C ●●● 0●o‘ ● ●o‘● 上接 第 6 7页 调节品质明显提高 。为了使 N O 进 一 步减排 ， 在保证氨逃逸率在允许范围内的情况下 ， 大幅降低 S C R出口N O 浓度， 需以 S C R性能测试 为前提 ， 实践 以 S C R出口 N O 闭环控制为主、N H ， 逃逸参与闭环控制的运行方 式， 优化得到一套行之 有效的控制策略。 本文责编 白银雷 作者简介 倪新宇 1 9 7 O 一 ， 男 ， 江苏苏州人 ， 工程师， 从事热工测 量与控制技术方面的工作 E - m a i l c h d w d n x y 1 6 3 ． t o m 。