楊群發(fā)，侯劍雄，陳灌明

（廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東珠海519050）

600MW火電機(jī)組濕式電除塵器工程調(diào)試與運行調(diào)整

楊群發(fā)，侯劍雄，陳灌明

（廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東珠海519050）

研究廣東省首臺投產(chǎn)的600 MW級濕式電除塵器在調(diào)試及運行中存在的問題。通過工程建設(shè)后期調(diào)試與投產(chǎn)后的運行調(diào)整，提出相應(yīng)的技術(shù)改造及運行調(diào)整措施，使?jié)袷诫姵龎m器順利投產(chǎn)，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度達(dá)到或低于燃?xì)廨啓C(jī)組的現(xiàn)行排放限值，實現(xiàn)大氣污染物“近零排放”。

濕式電除塵器；環(huán)保；節(jié)能；減排；工程調(diào)試；運行調(diào)整

0 引言

為滿足國家環(huán)保政策要求［1－2］，實現(xiàn)大氣污染物排放達(dá)標(biāo)，廣東珠海金灣發(fā)電有限公司3號機(jī)組新增濕式電除塵器（以下簡稱“濕電除塵”）。2014年6月，國家能源局批復(fù)同意該機(jī)組為2014年煤電機(jī)組環(huán)保改造示范項目。2014年12月，3號濕電除塵投產(chǎn)，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度達(dá)到或低于燃?xì)廨啓C(jī)組的現(xiàn)行排放限值［3］，即：ρ（煙塵）≤5 mg／m3、ρ（SO2）≤35 mg／m3、ρ（NOX）≤50 mg／m3。

此為廣東省首臺投產(chǎn)的600 MW火電機(jī)組濕電除塵。目前在全國范圍內(nèi)投運的濕電除塵不多，調(diào)試及運行調(diào)整均沒有成熟經(jīng)驗。對此進(jìn)行研究，在實際工程中實施，找出其中存在的問題并提出相應(yīng)的技術(shù)改造及運行調(diào)整措施，確保濕電除塵順利投產(chǎn)。

1 濕電除塵工藝概況

3號、4號機(jī)組600MW超臨界鍋爐為上海鍋爐廠制造。新增濕電除塵采用日本日立技術(shù)，除塵器臥式布置、板式結(jié)構(gòu)［4］。采用間歇式噴淋系統(tǒng)、特殊防腐設(shè)計，具有較高可靠性［5］。濕電除塵主要參數(shù)如表1所示。

表1 濕電除塵主要參數(shù)

濕電除塵電場沖洗前部集塵板的水流到排水箱中，沖洗后部集塵板的水流到循環(huán)水箱中。排水箱中一部分水外排至除塵廢水處理裝置，處理后用作脫硫系統(tǒng)除霧器沖洗水，另外一部分水溢流到循環(huán)水箱中循環(huán)使用，再次用于沖洗集塵板。另用工藝水沖洗末端集塵板，通過控制補(bǔ)給水量和外排水量，保證整個水系統(tǒng)水量達(dá)到平衡。定期進(jìn)行除塵器內(nèi)部整體清洗和進(jìn)口氣流均布板清洗［6］。濕電除塵系統(tǒng)簡圖如圖1所示。

圖1 濕電除塵系統(tǒng)

2 工程調(diào)試

2.1 密封風(fēng)系統(tǒng)

密封風(fēng)機(jī)首次啟動后，需對進(jìn)入4個密封箱的分支管風(fēng)量調(diào)節(jié)平衡，各分支風(fēng)量偏差控制在±10%內(nèi)，風(fēng)機(jī)母管壓力大于1.3 kPa。絕緣子加熱器首次投入時，應(yīng)就地確認(rèn)加熱正常。調(diào)試過程中曾出現(xiàn)密封風(fēng)壓力偏低，原因是絕緣子罩漏風(fēng)偏大，加石棉繩及密封膠封堵后正常；密封風(fēng)電機(jī)電流超標(biāo)，在出口母管加節(jié)流孔板。

表2 以二次電流為目標(biāo)空載升壓數(shù)據(jù)

2.2 電場不通水空載升壓

2.2.1 以二次電流為目標(biāo)

電場通電前應(yīng)滿足：密封風(fēng)機(jī)及絕緣子加熱器運行大于2h；已對陰極線及陽極板清理，確保干凈無雜物；電場絕緣值大于100 MΩ。初次升壓以二次電流為控制目標(biāo)，設(shè)定值從200 mA開始，每次增加200 mA，逐漸增至額定電流1 600 mA。試驗數(shù)據(jù)如表2所示。

2.2.2 以二次電壓為目標(biāo)

由表2數(shù)據(jù)可知，二次電壓最高只有41 kV，遠(yuǎn)低于額定值56 kV。為提高電場電壓驗證絕緣水平，將濕電除塵同一側(cè)兩臺整流變輸出端并聯(lián)后供同一個電場。提高二次電壓后，電場仍運行良好。試驗數(shù)據(jù)如表3所示（以A1、B1電場為例）。

表3 以二次電壓為目標(biāo)空載升壓數(shù)據(jù)

2.2.3 空載升壓過程中的問題

初次升壓時4個電場均升壓受限。原因為濕電除塵內(nèi)部防腐材料中具有導(dǎo)電性的碳玻璃纖維絲封邊不牢，電場通電后部分纖維絲被電磁力吸引至電場造成短路。對封邊加固粘牢后升壓正常。

2.3 本體及水系統(tǒng)沖洗

2.3.1 沖洗前準(zhǔn)備及人工沖洗

將電場灰斗回排水箱、灰斗回循環(huán)水箱、1～5號配管回排水箱共3根回水管割開，接臨時管排地溝不回收。循環(huán)水自清洗過濾器走旁路。首先對進(jìn)出口煙道及其喇叭口、濕電除塵本體四周用工藝水進(jìn)行人工沖洗。為防止回水管堵塞及便于檢查，灰斗疏水口放置濾網(wǎng)。沖洗合格標(biāo)準(zhǔn)為目測排放水清澈，濾網(wǎng)無雜物遺留。

2.3.2 水膜配管沖洗

配管沖洗干凈前，不得安裝水膜噴嘴。循環(huán)水流量控制在35～40 t／h。依次開啟A、B側(cè)1～5號配管沖洗水電動閥逐根沖洗。補(bǔ)水泵流量控制在50 t／h，依次開啟A、B側(cè)6號、7號配管及陰極線沖洗水電動閥逐根沖洗。每根管沖洗時間5～10 min，由檢修人員在內(nèi)部檢查噴嘴支管是否暢通而定，同時目測排放水清澈、無雜物遺留。水膜配管沖洗如圖2所示。

圖2 水膜配管沖洗

配管沖洗完成后對循環(huán)水箱、排水箱徹底放空，清理后重新注水。用循環(huán)水對自清洗過濾器沖洗6 h。沖洗完畢可安裝A、B、C類噴嘴。

2.3.3 沖洗注意點

除水膜配管外，對本體四周及連接煙道的沖洗亦應(yīng)引起重視，應(yīng)確保干凈，防止風(fēng)煙系統(tǒng)啟動后垃圾飄至電場造成短路或雜物進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)噴嘴堵塞。

2.4 噴嘴調(diào)試

2.4.1 水膜檢查要點

通水對每只噴嘴的水膜狀態(tài)進(jìn)行檢查并微調(diào)。檢查要點：噴嘴噴出的水膜呈良好對稱扇形面，無水花分離下滴，水噴到極板后無反濺。各噴嘴噴射力均勻，流量大小基本一致。水膜扇面剛好覆蓋陽極板長度范圍。配管各焊接點無滴漏。同時將循環(huán)水及補(bǔ)水壓力調(diào)至最高，對各焊接點查漏。噴嘴合格水膜效果如圖3所示。

圖3 噴嘴合格水膜

2.4.2 最佳流量確定

通過觀察水膜，1～5號配管均投入且A、B側(cè)均運行時，最佳流量為70 t／h；6號、7號配管均投入，單側(cè)運行時，最佳流量為13.5 t／h。將循環(huán)水量分別調(diào)到60 t／h、80 t／h進(jìn)行水膜檢查。

2.4.3 調(diào)試問題

噴嘴與其連接支管因螺紋加工精度不一致導(dǎo)致無法緊固，改為焊接；分支管安裝角度不準(zhǔn)，對分支管熱彎曲調(diào)整；分支管焊接不良漏水，補(bǔ)焊；部分噴嘴角度不良，調(diào)整角度。

噴嘴的精準(zhǔn)安裝與流量調(diào)試非常重要，關(guān)系到濕電除塵能否正常帶水升壓、集塵效果以及陽極板工作壽命，是濕電除塵現(xiàn)場調(diào)試的重點，尤以噴嘴安裝角度至關(guān)重要。

2.5 通水升壓

先對電場不帶水空升壓一次后停運，然后啟動電場正常噴淋。第一次以二次電壓為目標(biāo)，逐步升至30 kV，觀察火花率為0。第二次以二次電流為目標(biāo)，逐步升至1 600 mA，觀察火花率為0。試驗一次成功，測定伏安特性曲線正常［7］。通水升壓數(shù)據(jù)如表4所示。

表4 通水升壓數(shù)據(jù)

將循環(huán)水量分別調(diào)到60 t／h、80 t／h，6號、7號配管流量保持15 t／h，電場運行良好，火花率為0。

2.6 通風(fēng)試驗

投入干式電除塵2個電場、吸收塔2層噴淋運行。然后啟動風(fēng)煙系統(tǒng)，風(fēng)量在30%～100%之間來回調(diào)節(jié)，30 min后，保持100%風(fēng)量1 h。停運風(fēng)煙系統(tǒng)，檢查電場、清理雜物。檢查完畢后濕電除塵通水升壓。正常后將三根回水管接回正常方式。重新啟動風(fēng)煙系統(tǒng)并將風(fēng)量升至100%，如電場正常則通風(fēng)試驗完成。

2.7 點火調(diào)試

鍋爐首次點火時要嚴(yán)密監(jiān)視濕電除塵運行情況。升溫升壓過程中燃料使用情況：輕油2.5 t／h運行8.5 h，煤油混燒28 h，此過程中燃煤最高40 t／h。整個過程濕電除塵運行正常，火花率為0。點火過程電場數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 點火過程電場數(shù)據(jù)

2.8 帶負(fù)荷后電場跳閘

帶負(fù)荷后半月內(nèi)，分別出現(xiàn)B1和B2電場“偏勵磁”跳閘，A2電場一次側(cè)“輸入過流”跳閘。經(jīng)查B1、B2電場跳閘原因是整流柜控制面板故障，以及整流柜與勵磁變不在同一接地網(wǎng)，存在電位差，更換控制面板及對接地點處理；A2電場跳閘原因是測量儀表誤差。

3 投產(chǎn)初期問題及解決措施

3.1 系統(tǒng)水平衡問題

投產(chǎn)初期最大問題是濕電除塵廢水不能被有效處理，嚴(yán)重影響環(huán)保系統(tǒng)運行。濕電除塵廢水量為20 t／h，設(shè)計排至脫硫系統(tǒng)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于400 MW時，吸收塔耗水量減少，不足以消耗濕電除塵廢水。若兩臺機(jī)組均加裝濕電除塵，水不平衡問題將更加突出。采取以下措施后問題得以解決。

對6號配管水源改造，調(diào)整為高負(fù)荷時用補(bǔ)水，低負(fù)荷且循環(huán)水固體懸浮物濃度小于1 000 mg／L時切至循環(huán)水供水，此措施可將廢水量減至10 t／h以下；濕電除塵排水由沖洗吸收塔2層除霧器更改為可沖洗全部4層；濕電除塵排水增加一路管道至灰渣水系統(tǒng)；當(dāng)循環(huán)水固體懸浮物濃度小于1 000 mg／L時，循環(huán)水箱不補(bǔ)充工藝水；減少脫硫系統(tǒng)自身用水（吸收塔連續(xù)24 h出廢水、減少轉(zhuǎn)動設(shè)備機(jī)封水等）。

3.2 水箱溢流

水箱沒有設(shè)計水位控制邏輯，排水泵啟停時，排水箱和循環(huán)水箱極易缺水或溢水。采取如下控制方法，排水泵正常情況下跟蹤6號、7號配管流量，使兩者流量一致；循環(huán)水箱低至2.0 m時，排水泵略減少輸出，增大排水箱至循環(huán)水箱溢流量；循環(huán)水箱水位高至2.6 m時，排水泵略增加輸出，減少排水箱溢流量。如此水箱水位基本穩(wěn)定。

3.3 其他問題

除霧器沖洗系統(tǒng)問題：水泵無再循環(huán)管路，泵頻繁啟停；除霧器沖洗只能手動進(jìn)行，需增加沖洗程序；母管應(yīng)增加恒壓閥以保護(hù)除霧器噴嘴。

堿管堵塞。由于堿計量泵出口管徑小，實踐證明，當(dāng)氣溫低于15℃時容易堵塞。解決方法為對堿管加保溫及伴熱，并在水箱上加裝備用堿罐。

運行一個月后排水泵出力不足，原因為泵進(jìn)口管有積灰。縮短泵切換周期，每次啟停泵均反沖洗。

4 運行調(diào)整要點

4.1 配管沖洗

7號配管沖洗：周期為30 min，機(jī)組負(fù)荷360～480 MW時，停4 min，沖洗26 min；機(jī)組負(fù)荷300～360 MW時，停10 min，沖洗20 min；機(jī)組負(fù)荷小于300 MW，停16 min，沖洗14 min。如機(jī)組負(fù)荷長時間低致使吸收塔液位高時，改為手動：每班沖洗3次。

1～5號配管沖洗：每24 h一次，逐管沖洗，時間2 min。

陰極線沖洗：每2周一次，A、B側(cè)分開沖洗，每側(cè)沖洗10 min。

陰極線沖洗需停運電場。如果電流、電壓、火花率無變化，清洗周期可延長。當(dāng)二次電流降至300～400 mA時，陰極線必須進(jìn)行大流量沖洗。

4.2 電場及密封風(fēng)

電場通電前密封風(fēng)應(yīng)運行2 h以上，但若時間緊迫，測定電場絕緣電阻100 MΩ以上（用1 000 V搖表）后也可啟動。密封風(fēng)機(jī)在引風(fēng)機(jī)、脫硫噴淋及濕電除塵噴淋停運前應(yīng)保持運行。濕電除塵如短期停運（2～3天）建議保持連續(xù)運行。運行中若密封風(fēng)機(jī)停運要盡快停運電場。正常運行中如加熱器故障，由于煙氣溫度高，絕緣子不會凝露，電場可繼續(xù)通電。通常情況下鍋爐MFT后電場仍可保持通電，但當(dāng)鍋爐未充分燃燒，可燃性揮發(fā)氣體進(jìn)入濕電除塵時，會有爆炸可能，故應(yīng)禁止通電。電場通電時會產(chǎn)生臭氧，進(jìn)入本體時應(yīng)先自然通風(fēng)，充分換氣。

4.3 極板水膜

如循環(huán)水噴淋停運，短期內(nèi)（一周內(nèi)）沒有問題，但如長期持續(xù)，陽極板會由于煙氣附著而被腐蝕、變薄，所以一旦水膜故障應(yīng)盡早修復(fù)，并盡量避免此類情況。對于6號、7號配管水膜，若不進(jìn)行頻繁的低負(fù)荷運行，點火升溫、升壓時允許暫停水膜，但如頻繁低負(fù)荷運行而又沒有水膜，陽極板被腐蝕的可能性會變高。高負(fù)荷時允許短時停運，但最長不能超過兩天。圖4為陽極板被腐蝕變薄圖片。

圖4 陽極板腐蝕

4.4 pH值及水處理

廠家推薦pH值為4～5，實際循環(huán)水pH值為4～5，排水pH值為5～6。若pH值短時超限，不必立即停電場，但應(yīng)盡快調(diào)回正常值。pH測量計是敏感元件，傳感部位可能被煤中的錳析出物附著而影響測量。故除在點火初期外，更換煤種時也應(yīng)確認(rèn)pH值測量正常。水箱攪拌器不能長期停運。隨著運行時間加長，溶解物會析出堵住配管，此時應(yīng)加強(qiáng)沖洗。自清洗過濾器必須保持連續(xù)運行。

5 性能試驗結(jié)果

投產(chǎn)后主要性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，性能試驗結(jié)果如表6所示。

表6 性能試驗數(shù)據(jù)

6 結(jié)語

通過對廣東省首臺600 MW級濕電除塵現(xiàn)場調(diào)試和運行調(diào)整的研究，發(fā)現(xiàn)了存在的問題，提出了相應(yīng)的技術(shù)改造和運行調(diào)整措施，使?jié)耠姵龎m順利投產(chǎn)。3號濕電除塵完成改造后，煙塵、PM2.5、重金屬等污染物排放在原有基礎(chǔ)上再下降70%，煙塵排放濃度達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)（≤5 mg／m3），促進(jìn)燃煤發(fā)電機(jī)組實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，實現(xiàn)“近零排放”。目前全國范圍內(nèi)投運的濕電除塵不多，濕電除塵的調(diào)試及運行仍需進(jìn)行大量的探索實踐。本研究成果可為同類型電廠濕電除塵改造提供技術(shù)借鑒。

［1］GB 13223—2011火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］廣東省人民政府.廣東省排污許可證管理辦法［Z］.廣州：廣東省人民政府令第199號，2014.

［3］陳曉雷.火電廠PM25治理技術(shù)探討［J］.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2012（7）：26-29.

［4］趙琴霞，陳招妹，周超炯，等.濕式電除塵技術(shù)及其在電廠的應(yīng)用前景［J］.電力科學(xué)與環(huán)保，2012，28（4）：24-26.

［5］薛建明，縱寧生.濕法電除塵器的特性及其發(fā)展方向［J］.電力環(huán)境保護(hù)，1997，13（3）：40-44.

［6］曹作旺，李云濤.燃煤電廠濕式電除塵技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，2014（19）：47-48.

［7］劉麗娜，丁志江，肖立春.濕式電除塵器伏安特性的實驗研究［J］.環(huán)境工程，2012，30（增）：187-189.

600 MW Thermal Power Unit Wet Electrostatic Precipitator Project Commissioning and Operation Adjustment

YANG Qunfa，HOU Jianxiong，CHEN Guanming
（Guangdong Zhuhai Jinwan Power Plant Co.，Ltd.Guangdong Zhuhai 519050，China）

Under research are the existing problems of the wet electrostatic precipitator of the first 600 MW unit in Guangdong in the process of debugging and operation.Corresponding technical transformation measures are put forward.These measures have been used through the whole process of debugging and operation adjustment，which helped to bring about smooth commissioning and safe operation of the wet electrostatic precipitator.Various performance parameters such as dust concentration，sulfur dioxide，concentration of nitrogen oxide emissions have been controlled at or below the gas turbine’s current emission limits，achieving the target of near zero emission of atmospheric pollutants.

wet electrostatic precipitator；environmental protection；conserve energy；reduce emissions；project commissioning；operation adjustment

TK223.27

A

1007－9904（2015）06－0016－05

2015-04-13

楊群發(fā)（1967），男，高級工程師，從事電力生產(chǎn)管理與技術(shù)工作；

侯劍雄（1975），男，高級工程師，從事電力生產(chǎn)技術(shù)與管理工作；

陳灌明（1977），男，技師，從事電力生產(chǎn)技術(shù)與管理工作。