(中铝宁夏能源集团马莲台发电厂 宁夏灵武 750411)
摘要:根据国家《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011的排放标准的要求,本文将从电除尘器运行的各个环节入手,对电除尘设备进行运行方式优化、调整和治理,最大化的降低烟气排放对环境的粉尘污染,同时确保电除尘器高效、安全、经济运行。
关键词:电除尘 运行方式 优化
前言:电除尘设备在火力发电厂的烟气除尘和控制大气污染中有着重要的应用。随着国家对火电厂大气污染物排放标准的提升和设备的科技更新,优化、改良电除尘设备的运行方式显得至关重要。本文将依据中铝宁夏能源集团马莲台电厂一期2X330MW机组电除尘器设备,浅谈电除尘设备的优化运行。
一、马莲台电厂电除尘项目概述
宁夏马莲台发电厂一期2X330MW机组电除尘器由兰州电力修造厂制造,型式为双室四电场,每台炉配备有2台电除尘器。于2005年12月27日并网发电。原电除尘器设计效率为99.5%,高、低压控制系统由大连电子研究所配套设计。根据国家《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011的排放标准的要求,我厂于2014年将#1机组电除尘器高压控制部分更换为南京国电环保科技有限公司的高频电源柜,2014年同时对#2机组电除尘进行扩容改造,在原双室四电场后增加了北京华能达公司设计的径流电除尘器作为五电场。改造后马莲台电厂的烟尘排放浓度均在20mg/Nm3以下,达到新的排放标准要求。
二、电除尘器及新配套设备的工作原理
电除尘器一般是利用直流负高压使气体电离、产生电晕放电,进而使粉尘荷电,并在强电场力的作用下,将粉尘从气体中分离出来的除尘装置,其特点是除尘效率高,普遍在99%以上,设计效率最高可达99.99%,处理烟气量大,对烟气浓度的适应性较好。马莲台电厂新更换的电除尘器高频电源是新一代的电除尘器供电电源,其供给电除尘器电场的是频率为几十kHz的高频电流。基于窄脉冲技术的高频电源在提高除尘效率、节约电场能耗方面,有着显著的效果。
增加的径流电除是采用可移动的由镍镉材料制作的收尘极板构成移动电极电场。烟气流向垂直于收尘极板,烟气中的粉尘收集到收尘极板上。随着运行时间的增长,收尘极板前后压差增大,这时启动收尘极板旋转电机,将上面的粉尘用加热后的压缩空气吹落在下部的灰斗中,由于吹灰是在无烟气流通的灰斗内进行,消除了因吹灰造成的二次飞扬。马莲台电厂电除尘器改造后,为了优化新的设备运行方式,主要从以下几方面进行了调整和治理。
1)电除尘器本体漏风的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着本厂电除尘运行时间的日益延长,设备出现老化现象的情况也日益严重,电除尘本体的漏风率也随之有所增加;电除尘器的漏风主要表现在,电除尘器人孔门、烟道的破裂、伸缩节的老化破损、振打电机绝缘套管的密封不严,当出现以上问题时,由于电除尘电场内部的运行为负压工况,外部冷空气将会从以上出现问题部位漏入电场内部,冷空气漏入后,不仅会增加烟气处理量,增加了处理电耗,而且会由于温度下降出现冷凝水,引起电晕极结灰肥大、电场运行电压降低、绝缘套管爬电和腐蚀等后果,当漏风更为严重时,将会严重影响电除尘器的收尘效果,引起电场内部粉尘的二次飞扬,增加了尾部烟气中粉尘的排放量。针对本体漏风问题,我们及时进行分析,并对电除尘本体各个有可能出现漏风的部位进行了全面、细致的检查,在检查中发现了部分漏风点,并及时进行了统计,对于能及时处理的就及时处理,运行中无法消除的,在每次停机后,及时进行消除,通过以上工作,基本消除了由于漏风而引起的不良后果。
2)振打系统的运行调整。振打系统主要是为了将电场内收尘极板上的收灰,通过一定周期的振打,使收尘由极板上自由落入灰斗内;通过长时间的运行分析,我们发现,当振打系统故障或运行间隔周期时间调整过高,就会造成电晕线肥大和阳极板粉尘堆积量过大,形成板结现象,影响电流电压的升高,降低了收尘效果。当振打电机运行间隔周期时间调整过低,在运行过程中,就会由于收尘极板上收尘量过小,无法形成振打后自由落体的重量,而造成灰尘的的二次飞扬现象,造成了出口烟气中的烟尘含量增高;同时由于不同的电场对于收集的粉尘颗粒度和收灰量不同,对于振打的调整将会随之不同。本厂在原设计中的振打时间是为设定好的值,我们运行人员无法进行调整;通过以上的分析后,我们在电除尘PLC画面中加装了人工手操模块,可有运行人员手动对振打时间进行调整;在运行中,我们根据不同的电场,不同的机组负荷及不同的入炉煤质,进行了振打电机运行周期时间的及时调整。通过以上调整,不仅使运行效果有了明显的改善,同时对于振打电机的电耗也有了大幅的降低。
3)电场内部烟气的均流治理。本厂设计的除尘效率为一电场80%、二电场16%、三电场3.2%、四电场0.8%,为了保证各个电场的收尘效果,就必须使烟气均匀的通过各个电场,所以在电除尘电场入口处设计有均流板;当均流板出现破损或脱落后,就会造成电场入口烟气的偏流,使部分电场的烟尘处理压力急剧增加,无法满足处理要求,增加了烟尘的逃逸量;而另一部分电场的烟尘的处理压力反而降低,浪费了电耗;同时当电除尘内部靠墙侧以及悬挂极板上部间隙封堵不严时,就会造成部分烟气从此间逃逸,造成电除尘出口烟气粉尘排量增高;针对以上问题,我们在机组停运检修期间,对以上问题进行了全面的检查,及时消除了存在的问题,使各室的风量尽量达到均衡一致,降低了电场内部烟气的逃逸量,极大的提高了电除的除尘效率。
4)高频电源的运行调整。高频电源供电的脉冲频率达到40kHz以上,脉冲间隔很小,因而电场电压跌落也很小,可以一直逼近在电除尘器的击穿电压下工作,这样就使供给电场内的平均电压比工频电源供给的电压可以提高25~30%。运行过程中,我们针对不同的负荷及煤质,调整高频电源的运行参数,可以给电除尘器提供各种波形电压,因控制不受工频电源频率的限制,控制方式灵活多样,可以根据电除尘器的具体工况提供最合适的波形电压,提高电除尘器对不同运行工况的适应性。同时由于高频电源的高脉冲电流,当达到一个极限值时,容易在电场内部形成电流风,当形成电流风后,就会造成对极板粉尘的冲击,造成粉尘的二次飞扬,尤其是针对 三、四电场的粉尘影响更为明显,因为三、四电场的粉尘颗粒度小、比重较轻;针对以上情况的分析,我们在满足除尘器达标排放、保证电除尘器除尘效率的前提条件下,在不同的运行负荷、不同的入炉煤质的工况下,及时通过调整供电方式减少对电除尘器电场的供电功率,同时在正常的运行工况里,调整一、二电场正常的运行电压,将三、四电场的运行电压按照前后顺序逐步降低。
5)径流电除的运行调整。径流电除因收尘极板垂直于烟气流向,运行过程中收尘极板前后的压差就显得尤为重要。当压差过高时,会增加对烟尘的处理电耗以及收尘效果,所以对于径流式除尘器的压差监督,做为了我们一项重点工作,当径流式除尘器差压大于100Pa时,就要及时吹灰,并保证在吹灰中维持吹灰压力大于0.5MPa,还要保证吹灰空气的温度要高于烟气温度,防止空气温度过低结露。吹灰时要达到使每侧的阳极收尘极板旋转一周的全面吹扫,将收尘极板上的灰吹扫彻底,极大的提高了径流式除尘器的收尘效果。
三、结束语
电除尘器的安全、稳定、高效、经济运行需要严格执行科学的管理和维护,只有做好这些工作,电除尘器才能真正发挥其环境效益,经济效益和社会效益。
参考文献
[1]胡志光.电除尘器运行及维护.北京:中国电力出版社,2006.
[2] 解广润,陈慈蓉.高压静电除尘[M].北京:水利电力出版社,1993.
论文作者:徐阳
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/11/30
标签:电场论文; 电除尘器论文; 收尘论文; 烟气论文; 极板论文; 粉尘论文; 径流论文; 《电力设备》2016年第18期论文;