湿式电除尘在氧化镁脱硫电厂超低排放改造中的应用论文_张国辉

(大唐鲁北发电有限责任公司 山东省滨州市 251909)

摘要:针对330MW氧化镁脱硫电厂在役机组少,除尘超低排放改造案例少等情况,摸索采用管式导电玻璃钢湿式除尘器实现烟尘达标排放,对氧化镁脱硫工艺后含尘烟气进行脱尘,其调试运行结果表明该技术作为大型燃煤电厂实现深度除尘是可行的,值得借鉴应用。

关键词:导电玻璃钢;湿除;应用

引言

2014年10月28日,山东省发展和改革委员会、山东省环境保护厅联合下发了《关于尽快制定现役燃煤机组节能减排升级与改造计划的通知》,要求重点推进现役燃煤发电机组大气污染物达标排放环保要求,燃煤发电机必须安装高效脱硫、脱硝和除尘设施,未达标排放的要加快实施环保设施改造升级,确保满足最低出力以上全负荷、全时段稳定达标排放要求。稳步推进现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦以下公用燃煤发电机组实施大气污染物排放浓度达到燃气轮机组排放限值(<5mg/Nm3)的环保改造。

项目简介

为确保大唐鲁北公司两台机组按时完成国家、地方政府对燃煤电厂超低排放改造的要求,确保达标排放。同时考虑政府部门启动环保应急预案提高污染物排放标准,结合自身设备特点,鲁北公司计划将机组粉尘排放限值由国家规定的<5mg/Nm3,提高至小于<4mg/Nm3。在考虑设备故障检修、不同工况、不同煤种等因素对机组污染物排放的影响,力求全负荷、全时段、全工况满足环保排放需求。经各方比选,充分论证,确定对脱硫吸收塔进行一系列改造,增加一层喷淋,将平板式除雾器改成两层屋脊式+一层管式除雾器的改造方案,粉尘方面在吸收塔与烟囱之间加装湿式除尘器。

由于鲁北电厂处于近海地区,所用工业水氯离子含量较高,对金属腐蚀性强,大大缩短金属极板使用寿命,若选用高标准金属,改造费用增加,性价比不高。其次,卧式金属极板湿除耗水量较大,废水处理系统运行费用较高,经济性较差。最终,鲁北公司经过慎重考虑后确定使用导电玻璃钢湿式除尘器,立式安装,烟气自脱硫吸收塔引出后进入湿除,经过收尘极后通过烟囱排入大气。考虑鲁北地区水质差,脱硫用水腐蚀强等特点,该除尘器阴极采用钛合金材质,阳极采用导电玻璃钢材质。由于鲁北电厂两天台机组计划改造时段为冬季,且改造工期较短,为提高湿除外壳耐腐蚀能力,摒弃通常碳钢加玻璃鳞片防腐工艺,湿除外壳全部采用玻璃钢材质,由工厂预制8cm厚玻璃钢空腹板,兼具耐腐蚀及保温功能,现场钢架安装完成后采用搭积木方式拼接湿除外壳,仅在拼接缝处进行粘结防腐,既减少现场火灾风险,又提高施工效率,缩短施工工期,无形中降低了安全风险。

表一湿式除尘设计参数

特点

导电玻璃钢阳极板做成蜂窝结构,具有收尘面积大,荷电均匀,耐腐蚀性好、重量轻、强度高,外形尺寸确定等特点。烟气中的粉尘、液滴等聚集在管内,在重力作用下去除,不需要采用连续冲洗。对于300MW机组,这种玻璃钢极板除尘器的耗水量较少,每日仅需冲洗一次,而金属极板除尘器的耗水量为10t/h左右,需24小时连续冲洗。玻璃钢湿式电除尘的整体方式为立式,即烟气从下向上竖直地穿过除尘器。在运行过程中,除脱尘作用外,兼具除雾效果。

应用效果

鲁北电厂两台机组超低排放改造完成后,效果显著,330MW负荷时段出口粉尘浓度均小于4mg/Nm3,完全达到设计目标。同时,因各设备整体采用耐腐蚀材质,无需长期进行水冲洗,每日仅冲洗一次即可,节水效果明显。经第三方检测,该湿除在能耗、水耗、阻力、风速、除尘效率、粉尘排放等方面均达到设计要求。自2016年年底改造完成后,两台机组湿除运行稳定,冲洗水全部排入脱硫副产品系统,自身维护量较少。但在后续使用过程中处在一定设计瑕疵及考虑不全面问题,发生电场绝缘子受潮,个别电场退出运行现象,究其原因,未能充分考虑各种工况对湿除的影响,由于鲁北公司脱销原因,两台机组空预器均出现严重堵灰现象,需全开引风机才能确保机组带负荷能力。势必造成引风机后部烟道、脱硫、湿除系统烟气流速增加,正压增大,当正压超过湿除绝缘子清扫风设计压力时,易造成绝缘子表面干燥效果差,电场绝缘下降,尤其是空气潮湿、雨雪雾天气时,更易发生类似问题。

同时,因该湿除设计安装期间,正处于全国超低排放改造如火如荼阶段,各单位应用时间较短,未能充分暴露该型设备缺点,为防腐考虑,电场内部冲洗水管采用UPVC材质,但在日常使用过程中,若湿除内部发生短路放电或火灾情况时,非金属材质冲洗水管无法正常投入,没有有效应对湿除内部火灾的手段,近年全国电厂湿除在调试、安装、检修过程中火灾现象屡屡不断,给我们敲响了警钟,为此,鲁北公司将两台机组湿除冲洗水管更换为金属材质,确保电场内部发生火灾后可及时投入冲洗水灭火使用。

表二改造完成后重要参数一览

结束语

该种湿式除尘兼具耐腐蚀能力强、安装简便、工期短、省水、省电等优势。经过一年半的使用,充分证明其可靠性,可为电力行业或相关产业粉尘排放改造提供参考。

参考文献:

[1]路亚男. 湿式电除尘在电厂除尘提标改造中的应用[J]. 资源节约与环保,2016(02):25.

[2]卢元明. 燃煤电厂湿式电除尘技术研究及应用[D].华北电力大学,2015.

论文作者:张国辉

论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期

论文发表时间:2018/10/14

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