徐 莉
(廣東省粵電集團(tuán)有限公司沙角C電廠,廣東 東莞523936)
燃煤發(fā)電是我國電力行業(yè)的主要結(jié)構(gòu),SO2、NOx和煙塵是發(fā)電過程產(chǎn)生的主要污染物。隨著脫硫、脫硝技術(shù)改造逐漸完善,電廠除塵技術(shù)的改善也進(jìn)入了人們的視野。靜電除塵器在我國燃煤電廠鍋爐配套的除塵設(shè)備中占主導(dǎo)地位,占總裝機(jī)容量的95%以上。靜電除塵器對運(yùn)行后維護(hù)管理水平要求較高,對粉塵比電阻有一定要求,難以高效率地除去微細(xì)粉塵[1]。
隨著全球氣候變暖及新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)頒布,人們對環(huán)保越來越關(guān)注,電廠除塵逐步成為電廠工作人員研究的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。GB13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定在重點(diǎn)地區(qū)的火力發(fā)電鍋爐煙塵排放限制為20mg/Nm3,未來將實(shí)行的超潔凈排放更是規(guī)定煙塵排放限制為10mg/Nm3。這對單純采用電除塵器除塵的電廠壓力非常大,必須對火電機(jī)組除塵技術(shù)進(jìn)行改造,才能達(dá)到相應(yīng)的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)。
增加電場的收塵面積或增加串聯(lián)電場數(shù)是提高靜電除塵器除塵效率的傳統(tǒng)方法,但在舊電廠技術(shù)改造時(shí)會(huì)遇到場地局限的問題,同時(shí)增加電場面積或電場數(shù),會(huì)大幅提高電廠運(yùn)營成本,而且對直徑在10μm以下的塵粒收塵效率不高。
布袋除塵器除塵效率較高,在火力發(fā)電廠實(shí)際應(yīng)用中都可以達(dá)到95%的除塵效率,而且運(yùn)行比較穩(wěn)定。但其對于煙溫、煙的成分等適應(yīng)性差,容易造成過濾纖維腐蝕、結(jié)露等,嚴(yán)重影響了纖維組織的壽命,限制了其使用范圍。為達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求,電袋復(fù)合除塵器逐漸從研究走向了運(yùn)用,它既能滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn),又能提高運(yùn)行可靠性,降低電廠除塵成本[2],因此,在現(xiàn)役電廠除塵器改造和新建電廠中都得到了廣泛應(yīng)用。本文從沙角C電廠電袋復(fù)合除塵器改造的角度出發(fā),分析了電袋復(fù)合除塵技術(shù)及其工藝特點(diǎn)。
沙角C電廠位于廣東省東莞市虎門鎮(zhèn),總裝機(jī)容量1 980MW,由3臺660MW機(jī)組組成,全套國外進(jìn)口設(shè)備,1996年6月投入商業(yè)運(yùn)行。沙角C電廠的除塵器是四室四電場靜電除塵器,設(shè)計(jì)效率99.3%以上。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,目前電除塵器第三、四電場陽極板、陰極大小框架腐蝕變形,除塵效率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。燃煤與原設(shè)計(jì)煤種發(fā)生了較大變化,導(dǎo)致原設(shè)計(jì)容量不足,不能滿足環(huán)保排放要求,需要進(jìn)行提效改造。在2014年的A級檢修中,由福建龍凈環(huán)保股份有限公司對#2機(jī)組首先進(jìn)行改造。
電袋復(fù)合除塵器因配置要求不同其結(jié)構(gòu)型式也不盡相同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目配置選取。此次對#2機(jī)組電除塵器采用電袋復(fù)合除塵器進(jìn)行改造,在不改變原除塵器外部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,保留一列四室電場,將其后三列電場改為布袋。改造后除塵器除塵效率≥99.95%,出口煙塵排放濃度≤19mg/Nm3。主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。
表1 電袋除塵器主要設(shè)計(jì)參數(shù)
在原除塵器范圍內(nèi)進(jìn)行改造,不增加縱向、橫向柱距,拆除原第一電場陰陽極系統(tǒng)、陰陽極振打系統(tǒng)及高低壓設(shè)備,采用頂部電磁振打進(jìn)行第一電場改造,在原二、三、四電場空間布置濾袋及清灰系統(tǒng)。對高壓電場控制、振打控制及布袋清灰控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。保留原有進(jìn)出口喇叭口、灰斗、殼體,但要對其進(jìn)行修復(fù)。清灰系統(tǒng)采用長袋低壓脈沖行噴吹技術(shù),并設(shè)置提升閥,凈氣室內(nèi)部空間高度能滿足濾袋袋籠拆裝要求,在進(jìn)口煙道入口喇叭口前部增加預(yù)涂灰裝置,防止系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的低溫油、濕煙氣粘污濾袋導(dǎo)致初始阻力增大或糊袋。在二電場上部布置零泄漏的密封閥旁路煙道,按50%容量設(shè)計(jì),與凈氣室煙道連接,以滿足煙氣工況異常時(shí)的袋區(qū)保護(hù)要求。在袋式除塵區(qū)的各分室加裝出口風(fēng)門,煙氣經(jīng)過濾袋過濾后,通過出口風(fēng)門匯集到出口煙道。因此,通過關(guān)閉某室出口風(fēng)門,可實(shí)現(xiàn)“在線檢修”和“離線清灰”功能。改造后的設(shè)備保證了除塵器出口煙塵濃度<19mg/Nm3。
#2機(jī)組除塵器改造為電袋除塵器,于2015年2月投運(yùn)后,運(yùn)行良好,除塵器出口煙塵濃度5.7mg/Nm3,能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
(1)嚴(yán)禁灰斗長時(shí)間堵灰?;叶烽L期堵灰至滿斗以上將導(dǎo)致除塵器倒塌等重大事故。除塵器灰斗僅為過灰設(shè)備,不是儲灰設(shè)備,嚴(yán)禁長期儲灰?;叶范禄液蠡椅徊粩嗌仙?,高位灰載將給除塵器本體鋼構(gòu)帶來破壞性影響,最終導(dǎo)致除塵器倒塌?;叶烦霈F(xiàn)嚴(yán)重堵灰時(shí)必須采取緊急排灰措施,若緊急排灰無法消除堵灰故障,則應(yīng)停爐處理。(2)嚴(yán)格控制除塵器入口煙氣參數(shù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。濾袋纖維為化纖材料,每一種纖維均有一定的適用范圍,若入口煙氣參數(shù)某項(xiàng)指標(biāo)超出配套濾袋所適用的范圍,將大大影響濾袋的使用壽命,甚至出現(xiàn)大面積破袋現(xiàn)象。(3)嚴(yán)禁長期停爐或頻繁啟停爐。長期停爐將使濾袋長期露置于空氣中,濾袋易發(fā)生氧化,且空氣濕度容易造成濾袋表面的灰受潮導(dǎo)致糊袋;頻繁啟停爐將使濾袋頻繁接觸油煙,大大降低濾袋纖維的強(qiáng)度。兩種情況均將導(dǎo)致濾袋壽命大大縮短,設(shè)備運(yùn)行阻力大增。(4)嚴(yán)格進(jìn)行有效的預(yù)涂灰。對濾袋進(jìn)行預(yù)涂灰是保護(hù)濾袋最有效的手段之一,必須嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行有效的預(yù)涂灰操作。
下述異常工況均會(huì)對濾袋使用壽命產(chǎn)生消極影響,應(yīng)急處理措施僅可降低影響的程度。(1)鍋爐低溫投油助燃:1)持續(xù)進(jìn)行有效的預(yù)涂灰;2)選擇合理的清灰周期和制度,延長清灰周期,使濾袋表面始終保有厚度適中的粉塵層。(2)煙氣超溫:1)通知集控調(diào)整鍋爐運(yùn)行狀態(tài),降低煙氣溫度,同時(shí)停運(yùn)噴吹系統(tǒng);2)煙溫長期持續(xù)超出濾袋允許的長期運(yùn)行溫度時(shí),應(yīng)降鍋爐負(fù)荷運(yùn)行,建議停爐處理。(3)長期停爐(指停爐15天以上,長期停爐濾袋使用壽命將無法保證,以下措施僅供參考):1)停爐后立即對濾袋進(jìn)行徹底清灰;2)用新灰進(jìn)行重新預(yù)涂灰,關(guān)閉所有進(jìn)出口閥門。(4)頻繁啟停爐(頻繁啟停爐濾袋使用壽命將無法保證,以下措施僅供參考):1)啟爐前對濾袋進(jìn)行有效的預(yù)涂灰;2)若每次停爐時(shí)間超過7天,則停爐后需對濾袋進(jìn)行清灰,啟爐前要對濾袋進(jìn)行有效的預(yù)涂灰,關(guān)閉所有進(jìn)出口閥門。(5)無旁路系統(tǒng)的煙氣超溫:1)降低鍋爐運(yùn)行負(fù)荷,降低煙氣溫度;2)若無法降低煙氣溫度,建議停爐處理。
電袋復(fù)合除塵技術(shù)在660MW大型燃煤機(jī)組上得到了有效的運(yùn)用,它集合了電除塵和袋式除塵的優(yōu)點(diǎn),提高了火力發(fā)電廠的除塵效率,投資少,收效大,但后期運(yùn)行過程中對鍋爐的運(yùn)行工況要求較高??偟膩碚f,電袋復(fù)合除塵器是一種經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠的除塵裝置。
[1]江得厚,郝黨強(qiáng),王勤.燃煤電廠袋式除塵器發(fā)展趨勢及其運(yùn)行壽命的影響因素[J].中國電力,2008,41(5)
[2]單志栩,尹鐵路.電布復(fù)合除塵器在200MW機(jī)組上的應(yīng)用[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào),2009,25(2)