电-袋除尘器在大型火电机组的应用.pdf

第 3 1卷 第7期 2 0 0 9年 7月 华 电技 术 Hu a d i a n T e c hn o l o g y Vo 1 ． 31 No ． 7 J u ． 2 0 0 9 电 一袋 除尘器在大型火电机组的应用 王勇 ， 董雪峰 ， 江得厚 ， 任振伟 1 ． 华 电新乡发 电有限公司 ， 河南 新乡4 5 3 6 3 5； 2 ． 河南电力试验研究 院， 河南 郑州4 5 0 0 5 2 ； 3 ． 华电渠东热电项目筹建处， 河南 新乡4 5 3 0 0 0 摘要 电一袋除尘器是充分发挥电除尘器和布袋除尘器的优点而发展起来的一种新型除尘设备， 特别适合于电除尘器 的改造。结合 国内 6 6 0 MW 火 电机组 电除尘 器的改造工程 ， 探讨 了电 一 袋 除尘 器在 大型火电机组 中的应用 。 关键 词 电 一袋除尘器 ； 电除尘器 改造 ； 火 电机组 ； 应 用 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 41 9 5 1 2 0 0 9 0 7 0 0 7 3 0 3 0 引言 近年来 ， 随着 国家环保政策 的 日益严格和火力 发电厂燃煤质量的不断恶化 ， 燃煤 电厂普遍采用的 电除尘器已经越来越难达到 日益严格的国家烟尘排 放标准的要求。与此同时， 国内大量 的火电机组安 装了石灰石 一 石膏湿法烟气脱硫装置 ， 受煤质等因 素的影响 ， 除尘器出口烟尘浓度普遍超标 ， 大量的烟 尘进入吸收塔， 导致脱硫装置的脱硫效率降低、 石膏 脱水困难以及设备 、 管道磨损严重等问题 ， 严重影响 了脱硫装置 的稳定运行 J 。随着 国家环保政策 的 日益严格以及脱硫 电价考核管理办法 、 节能减排调 度的实施 ， 火电机组 的烟尘排放超标不仅给企业带 来了高额的经济损失 如排污费 、 脱硫 电价考核 、 发 电量损失等 ， 而且环保不达标会对企业 的形象和 后续发展造成一定的影 响。因此， 减少 除尘器 出口 烟尘排放量是国家和企业的共 同目标。 1 电除尘器改造的原因 华电新乡发 电有 限公 司 目前为 2台 D G 2 1 0 0 ／ 2 5 ． 4一Ⅱ型锅炉， 配 6 6 0M W 汽轮发 电机组 ， 分别于 2 0 0 7年 4月、 8月通过 1 6 8 h连续试运行后投入商业 化运行。配 2台双室 四电场电除尘器 ， 主要设计参 数见表 1 。 设计煤种发热量高、 灰分低 ， 而实际燃烧 的煤种 有一定偏离设计值。为了掌握燃用正常燃烧煤种时 电除尘器 出口的烟尘排放浓度 ， 华 电新乡发 电有限 公司委托河南省电力试验研究院进行 了2个工况下 除尘器出 口烟尘浓度的测量。机组负荷分别为 5 8 0 M W， 6 2 5 MW 时 ， 单 台 除尘 器 出 口实测 烟 气 量 为 1 7 5 ． 91 0 m ／ h ． 1 9 9 ． 4 X 1 0 m ／ h ； 烟尘排放质量 收稿 日期 2 0 0 9 0 1 2 1 表 1 锅炉及电除尘器的主要设计参数 浓度为 1 8 0 ． 4 m g ／ m ， 2 3 0 ． 7 mg ／ m 标态 、 干基 ， 均 超 出除尘器设计烟气量和出 口烟尘排放质量浓度。 因烟尘浓度超标 ， 大量烟尘进入吸收塔 ， 2台炉的脱 硫装置先后 出现石膏脱水困难 的现象 ， 石膏含水率 高达 5 2 ． 6 ％ ， 严重影响 了脱硫装置的稳定运行 。 2电 一袋除尘器 的优点 电除尘器和布袋除尘器均属高效除尘器。电除 尘器以其运行阻力低 、 除尘效率高 、 维护工作量少等 优点 ， 广泛应用于冶金 、 电力 、 建材等行业 ， 在环保领 域 目前处于主导地位。随着科学技术的不断发展和 人民生活水平 的不 断提高 ， 环境 问题 已成为人们关 注的焦点 ， 采用除尘效率高 、 烟尘排放浓度低的除尘 设备已成为发展 的必然趋势。特别是近几年来 ， 布 袋除尘技术在主体构造、 滤料性能、 自动控制水平及 对各种工况条件的适应性都有长足的进步 ， 布袋除 尘器得到迅猛的发展 。目前 ， 国内电力行业已有单 机容量为 2 0 0 ， 3 0 0及 6 0 0 MW 等多个等级 的燃煤机 组安装 、 运行布袋除尘器的经验 。 布袋除尘器具有出 口烟尘排放浓度低 ， 对煤种 适应性强等优点， 但其运行阻力相对较高， 受烟尘冲 7 4 华 电技 术 第3 1卷 刷、 脉冲清灰 、 虑料特性 以及烟气性 质等 因素的影 响 ， 布袋除尘器需要定期对布袋进行更换。在保证 烟尘排放浓度达标的前提下 ， 减少布袋除尘器 的运 行阻力、 延长其使用寿命是环保研究的方向， 电 一袋 除尘器就是在这一需求下而诞生的一种新型除尘工 艺 ， 尤其适合 电除尘器的改造 ， 越来越受青睐。 电 一 袋除尘器充分发挥电除尘器和布袋除尘器 的优点， 即利用前级电除尘器去除 7 0 ％ ～ 8 0 ％的大 颗粒粉尘 ， 用后 级布袋除尘器 除去剩余 的 2 0 ％ ～ 3 0 ％的微细粒粉尘 ， 这种组合具有多种优点。 1 与电除尘器相 比， 电 一袋除尘器具有 除尘 效率高 、 运行稳定 、 对烟气性质适 应性强 等优点。 电 一袋除尘器具有布袋除尘器的众多优点。利用后 级布袋除尘器 ， 使电 一袋除尘器 出口烟尘排放质量 浓度较易达到小于 5 0 m g ／ m 的国家排放标准 ， 除尘 效率高。后级布袋除尘器采用过滤的原理对含尘气 体进行过滤， 使粉尘阻留在滤料上而达到除尘的 目 的， 无需根据锅炉负荷 、 烟尘浓度等的不同对电除尘 器的电压 、 电流 、 火花率 、 振打周期等进行调整， 运行 调整简单 ； 脉冲清灰后的扬尘不随清洁气流排出， 有 效避免了目前电除尘器不好解决的二次扬尘问题 ； 除尘效率不受粉尘比电阻影响， 煤种适应性强 。 2 与布袋除尘器相 比， 电 一袋除尘器具有运 行阻力低、 脉冲清灰时间长 以及大颗粒粉尘对布袋 的冲刷小等优点。利用前级的电除尘器 ， 电 一袋除 尘器可以除去 7 0 ％ ～ 8 0 ％的大颗粒粉尘 ， 减轻主要 成分为 S i O 和 A 1 O 。 的粉尘对布袋的冲刷和磨损； 去除 7 0 ％ ～ 8 0 ％的大颗粒粉尘后 ， 大大减轻了后级 布袋除尘器的“ 负担” ， 延长了布袋除尘器的清灰周 期 ， 降低了布袋除尘器的运行阻力 ， 减少了因清灰对 布袋的“ 损害” ， 同时也节约 了压缩空气的耗量 ， 节 省了引风机和空压机的耗电量； 此外， 除去 7 0 ％ ～ 8 0 ％的颗粒粉尘后 ， 设计时可 以增加布袋除尘器的 过滤风速， 减少布袋的耗量。 通过前级电除尘器电晕放电产生的大量电子使 粉尘荷 电， 由于同性排斥 ， 滤袋上的粉尘将呈有序排 列 ， 可 明显 降低滤 袋 的阻力 ， 减 少 引风 机 的耗 电 量 。此外 ， 粉尘荷电还强化粉尘在烟气中的气溶 胶效应 ， 使粉尘浓度分布均匀 ， 粉尘层疏松 、 易清灰； 静电凝聚还会使小颗粒变成大颗粒从而减少等级为 P M2 ． 5粉尘的含量， 有利于人们 的身体健康。 3 电 一袋除尘器可以提高除尘器的可靠性。 电 一 袋除尘器使 2种不同除尘机理的除尘器很好地 结合 ， 当电除尘器或布袋除尘器 由于一些特殊 的原 因而发生故障停运时 ， 另一种不同原理的除尘器可 以去除大部分的粉尘 ， 提高了除尘器的可靠性。 此外 ， 电 一 袋除尘器占地空间小 ， 在原有电除尘 器的基础上进行电 一 袋除尘器改造， 可充分利用原有 电除尘器 ， 解决电除尘器扩容改造场地条件的限制， 且电 一袋除尘较布袋除尘器的运行阻力小 3 0 0 5 0 0P a ， 可对引风机的 出力进行有效评估 ， 降低 因 除尘器改造而导致引风机需同步改造的可能。 3 除尘器的改造 华电新乡发电有限公司相关技术人员经过充分 调研 ， 广泛征求国内除尘方面专家的意见并结合现 场场地及风机等实际情况 ， 提 出对电除尘器进行 改 造 ， 改造为电 一袋组合式除尘器， 即在不改变原电除 尘器土建部分和钢结构框架的基础上保留一 电场 ， 拆除二电场 、 三电场 、 四电场本体内部及顶部的各部 件 包括阳极板 、 极线 、 振打装置 、 上下框架 、 整流变 压器和顶部盖板等 ， 只留下一个空壳安装净气室、 喷吹装置及布袋 ； 布袋采用“ 阶梯 ” 布置 的方式， 很 好地解决 了布袋除尘器气流均布的问题， 每个室进 出口设烟道挡板 阀门， 便于在线检修， 在进行除尘器 改造的同时对其输灰系统进行改造 ， 改造 目标为除 尘器出口烟尘质量浓度小于 5 0 m l B ． 。 为了提高除尘效率、 减少烟尘排放量 ， 华电新乡 发电有限公司外委对 1机组 2台电除尘器进行 了 技术改造 ， 改造后的除尘器采用 电除尘器 布袋除 尘器组合的电 一袋除尘器 ， 其主要技术指标见表 2 。 表 2 电 一 袋 除尘器的主要技术指标 项 目 单位 数据 保证效率 ％ 除尘器出口烟尘排放质量浓度 mg ／ m。 本体总阻力 正常／ 最大 P a 入 口实际烟气体积 修 正 m ／ h 除尘器正常使用温度 滤袋使用寿命h 滤袋材质 滤袋规格 n l lT l 过滤速度 m ／ rai n 袋笼材质 9 9． 9 5 ≤5 0 9 0 0 ／1 2 0 0 最大 2 0 4 5 0 2 42 1 2 O～ l 8 0 3 5 0 0 0 P P sP T F E孚 【 液浸泡 1 6 5 8 5 5 0 1 ． 1 2 碳钢／ 有机硅 喷涂 1 机组电 一袋除尘器改造工程于 2 0 0 8年 5月 2 6日开工 ， 2 0 0 8年 7月 2 5日完工， 2 0 0 8年 8月 7日 随 1机组一起投入 运行 。为了掌握该 电 一袋 除尘 器的运行状况， 华 电新 乡发电有限公司委托相关单 位进行 了该除尘器的性能测试 ， 测试的主要结果见 表 3 。电 一袋除尘器改造前 、 后烟尘排放量对 比见 表 4 ； 电 一袋除尘器改造前 、 后 电除尘器及引风机的 运行电耗进行 了统计 某一个月份 ， 统计结果见表 5 ； 1 、 2机运行电耗 比较见表 6 。 第7期 王勇， 等 电 一袋除尘器在大型火电机组的应用 7 5 表 3 1机电 一袋除尘器的测试结果 注 测试时间为 2 0 0 8年 1 1月 2 9日。 表 4 1机除尘器改造前 、 后的烟尘排放量 比较 注 年运行按 5 5 0 0 h ， 烟气量按国电环境保护研究院测试结果计算。 表 5 l机大修前后技改项 目节 电情况对 比 ％ 注 2炉还未进行电 一袋除尘器改造 ； 测定 时间为 2 0 0 8年 1 0月 1 9 日至 2 7 日。 表 6 1 、 2机运行 耗电量比较 4 结论 1 华电新乡发电有限公司 1机进行电 一袋除 尘器改造后除尘效率均达到 9 9 ． 9 ％ 已上 ， 除尘器出 口烟 尘 质 量 浓 度 大 大 降 低 ， 平 均 质 量 浓 度 2 7 mg ／ m ， 达到了环保要求。 2 同改造前相 比， 1机组电 一袋除尘 器改造 后引风机和除尘器的总电耗占厂用电率的比例降低 了 0 ． 3 2 ％ ； 同 2机组相 比， 1机组电 一袋除尘器改 造后电除尘器和引风机的总电耗占厂用电率的比例 降低了 0 ． 2 5 ％ 。电除尘器进行 电 一袋 除尘器 改造 有利于降低 电除尘器和引风机 的耗 电量 ， 降低厂用 电率。 3 进行 电 一袋除尘器改造后 ， 除尘器 出 口烟 尘浓度大大降低 ， 减少 了烟尘对后续脱硫装置的影 响。按照年发电 5 5 0 0h计算 ， 1机组年减少烟尘排 放量为 2 5 6 9t ／ 年 ， 节省了排 污费 ， 经济和社 会效益 明 显。 参考文献 [ 1 ] 江得厚 ， 董雪峰， 王贺岑， 等． 湿法脱硫塔作除尘器使用 的危害性[ C ] ／ ／ 2 0 0 8年中国电力环境保护综合治理技 术研讨会论文集． 北京 中国电力 杂志社 ， 2 0 0 8 ． [ 2 ] 董雪峰， 王勇 ， 吴文龙 ， 等． 石膏脱水困难的原因分析及 建议[ J ] ． 电力环境保护 ， 2 0 0 8 5 71 1 ． [ 3 ] 江得厚， 郝党强， 王勤． 燃煤电厂袋式除尘器发展趋势及 其运行寿命的影响 因素 [ J ] ． 中国电力， 2 0 0 8 ， 4 1 5 8 6 91 ． [ 4 ] 黎在时． 电除尘器的选型安装与运行管理[ M] ． 北京 中 国电力出版社， 2 0 0 5 ． [ 5 ] 曹雨清． 3 0 0MW机组电 一袋复合式除尘器经济性能分 析[ J ] ． 中国高新技术企业 ， 2 0 0 8 8 8 3 ． 编辑 白银 雷 作者简介 王勇 1 9 7 O 一 ， 男， 山东枣庄人， 工程师， 从事电厂烟气 脱硫 方面的工作 。 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 0 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ‘ ● ● ● ● ●C ● ● ● ● ●● ● ● ●0● ● ● 来稿中插图的格式和要求 1 ． 插图应具 有 自明性 ， 只看 图， 不 阅读 正文 ， 即可理 解 图意。 2 ． 稿件中的各类图、 表要求以可编辑格式插入。 3 ． 插图需提交一份独立的电子图稿 ， 以备制版。电子 文件要求 1 插图需放在文中引用的相应位置， 并按出现的先后 次序顺序编号， 图下应注明图号、 图题和图注。 2 文档格式 ． d x f ， ． d w g ， ． e p s 等矢量图格式。 3 图和照片的宽度一般不超过 7 c m， 复杂图形需通栏 排的宽度不超过 1 6 e m。 4 图中纵横坐标上应标出所测的参数或变量， 以及计 量单位 国家法定计量单位 和尺度。符号定义和文字说明 应简单 明了。 5 图中线条应清晰 、 曲线光滑 ， 扫描的图片应不低于 6 0 0线扫描 。 6 因为刊物以黑白方式印刷， 所以不要使用彩色文字 或图表。如果将多条 曲线画在同一幅图中， 请以不同的线 型或符号表示， 以便辨识。 4 ． 请作者在稿件中注明自己的 E ma i l 地址， 以便编辑部 与作者联系， 商讨有关事宜。