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）

600 MW級(jí)濕式電除塵器工程調(diào)試與運(yùn)行調(diào)整研究

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）

通過(guò)廣東珠海金灣發(fā)電有限公司600 MW級(jí)濕式電除塵器工程建設(shè)后期調(diào)試與投產(chǎn)后的運(yùn)行調(diào)整，分析存在的問(wèn)題及其原因，提出相應(yīng)的技術(shù)改造及運(yùn)行調(diào)試措施，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(shí)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(yùn)行調(diào)整

為滿足國(guó)家最新環(huán)保政策要求［1-2］，實(shí)現(xiàn)大氣污染物排放達(dá)標(biāo)甚至“近零排放”，廣東珠海金灣發(fā)電有限公司（以下簡(jiǎn)稱“金灣公司”）3號(hào)機(jī)組新增濕式電除塵器（以下簡(jiǎn)稱“濕電”）。2014年6月，國(guó)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(xiàng)目。12月，3號(hào)濕電投產(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，即：煙塵≤5 mg／m3、SO2≤35 mg／m3、NOχ≤50 mg／m3。［3］

此為廣東省首臺(tái)投產(chǎn)的600 MW級(jí)濕電。目前在全國(guó)范圍內(nèi)投運(yùn)的濕電不多，調(diào)試及運(yùn)行調(diào)整均沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn)。本文對(duì)此進(jìn)行研究，并在實(shí)際工程中實(shí)施，找出其中存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的技術(shù)改造及運(yùn)行調(diào)整措施，確保濕電順利投產(chǎn)?？蔀橥愋碗姀S濕電改造提供技術(shù)借鑒。

表1 濕電主要參數(shù)表

1 濕電工藝概況

金灣公司3、4號(hào)機(jī)組600 MW超臨界鍋爐為上海鍋爐廠制造。新增濕電采用日本日立技術(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(jì)，具有較高可靠性［5］。濕電主要參數(shù)如表1所示。

濕電電場(chǎng)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(guò)控制補(bǔ)給水量和外排水量，保證整個(gè)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。濕電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖1所示。［6］

圖1 濕電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

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(dòng)后，需對(duì)進(jìn)入4個(gè)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＞1.3 kPa。絕緣子加熱器首次投入時(shí)，應(yīng)就地確認(rèn)加熱正常。調(diào)試過(guò)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。

2.2 電場(chǎng)不通水空載升壓

2.2.1 以二次電流為目標(biāo)

電場(chǎng)通電前應(yīng)滿足：密封風(fēng)機(jī)及絕緣子加熱器運(yùn)行＞2 h；已對(duì)陰極線及陽(yáng)極板清理，確保干凈無(wú)雜物；電場(chǎng)絕緣值＞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(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 以二次電流為目標(biāo)空升數(shù)據(jù)表

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42 kV，遠(yuǎn)低于額定值56 kV。為提高電場(chǎng)電壓驗(yàn)證絕緣水平，將濕電同一側(cè)2臺(tái)整流變輸出端并聯(lián)后供同一個(gè)電場(chǎng)。提高二次電壓后，電場(chǎng)仍運(yùn)行良好。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示（以A1、B1電場(chǎng)為例）。

2.2.3 空載升壓過(guò)程中的問(wèn)題

初次升壓時(shí)4個(gè)電場(chǎng)均升不起壓。原因?yàn)闈耠妰?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(chǎng)通電后部分纖維絲被電磁力吸引至電場(chǎng)造成短路。對(duì)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(chǎng)灰斗回排水箱、灰斗回循環(huán)水箱、1～5號(hào)配管回排水箱共3根回水管割開，接臨時(shí)管排地溝不回收。循環(huán)水自清洗過(guò)濾器走旁路。首先對(duì)進(jìn)出口煙道及其喇叭口、濕電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(cè)排放水清澈，濾網(wǎng)無(wú)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。

a.循環(huán)水流量控制在35～40 t／h。依次開啟A、B側(cè)1～5號(hào)配管沖洗水電動(dòng)閥逐根沖洗。

b.補(bǔ)水泵流量控制在50 t／h，依次開啟A、B側(cè)6、7號(hào)配管及陰極線沖洗水電動(dòng)閥逐根沖洗。

每根管沖洗時(shí)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(shí)目測(cè)排放水清澈、無(wú)雜物遺留。水膜配管沖洗如圖2所示。

表3 以二次電壓為目標(biāo)空升數(shù)據(jù)表

圖2 水膜配管沖洗圖

c.配管沖洗完成后對(duì)循環(huán)水箱、排水箱徹底放空，清理后重新注水。

d.用循環(huán)水對(duì)自清洗過(guò)濾器沖洗6 h。沖洗完畢可安裝A、B、C類噴嘴。

2.3.3 沖洗注意事項(xiàng)

除水膜配管外，對(duì)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(dòng)后垃圾飄至電場(chǎng)造成短路或雜物進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng)造成噴嘴堵塞。

2.4 噴嘴調(diào)試

2.4.1 水膜檢查要點(diǎn)

通水對(duì)每只噴嘴的水膜狀態(tài)進(jìn)行檢查并微調(diào)。檢查要點(diǎn)：噴嘴噴出的水膜呈良好對(duì)稱扇形面，無(wú)水花分離下滴，水噴到極板后無(wú)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(yáng)極板長(zhǎng)度范圍。配管各焊接點(diǎn)無(wú)滴漏。同時(shí)將循環(huán)水及補(bǔ)水壓力調(diào)至最高，對(duì)各焊接點(diǎn)查漏。噴嘴合格水膜效果如圖3所示。

圖3 噴嘴合格水膜圖

2.4.2 最佳流量確定

通過(guò)觀察水膜，1～5號(hào)配管均投入且AB側(cè)均運(yùn)行時(shí)，最佳流量為70 t／h；6、7號(hào)配管均投入，單側(cè)運(yùn)行時(shí)，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)行水膜檢查應(yīng)良好。

2.4.3 調(diào)試問(wèn)題分析

噴嘴與其連接支管因螺紋加工精度不一致導(dǎo)致無(wú)法緊固，改為焊接；分支管安裝角度不準(zhǔn)，對(duì)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)系到濕電能否正常帶水升壓、集塵效果以及陽(yáng)極板工作壽命，是濕電現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的重點(diǎn)。尤以噴嘴安裝角度至關(guān)重要。

2.5 通水升壓

先對(duì)電場(chǎng)不帶水空升1次后停運(yùn)，然后啟動(dòng)電場(chǎng)正常噴淋。第1次以二次電壓為目標(biāo)，逐步升至30 kV，觀察火花率為0。第2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(yàn)一次成功，測(cè)定伏安特性曲線正常［7］。通水升壓數(shù)據(jù)如表4所示。

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

2.6 通風(fēng)試驗(yàn)

投入干式電除塵2個(gè)電場(chǎng)、吸收塔2層噴淋運(yùn)行。然后啟動(dòng)風(fēng)煙系統(tǒng)，風(fēng)量在30%～100%來(lái)回調(diào)節(jié)，30 min后，保持100%風(fēng)量1 h。停運(yùn)風(fēng)煙系統(tǒng)，檢查電場(chǎng)、清理雜物。檢查完畢后濕電通水升壓。正常后將3根回水管接回正常方式。重新啟動(dòng)風(fēng)煙系統(tǒng)并將風(fēng)量升至100%，如電場(chǎng)正常則通風(fēng)試驗(yàn)完成。

2.7 點(diǎn)火調(diào)試

鍋爐首次點(diǎn)火時(shí)要嚴(yán)密觀察濕電運(yùn)行情況。升溫升壓過(guò)程中燃料使用情況：輕油2.5 t／h運(yùn)行8.5 h，煤油混燒28 h，此過(guò)程中燃煤最高40 t／h。整個(gè)過(guò)程濕電運(yùn)行正常，火花率為0。點(diǎn)火過(guò)程電場(chǎng)數(shù)據(jù)如表5所示。

表4 通水升壓數(shù)據(jù)表

表5 點(diǎn)火過(guò)程電場(chǎng)數(shù)據(jù)表

2.8 帶負(fù)荷后電場(chǎng)跳閘

帶負(fù)荷后半個(gè)月內(nèi)，分別出現(xiàn)B1和B2電場(chǎng)“偏勵(lì)磁”跳閘，A2電場(chǎng)一次側(cè)“輸入過(guò)流”跳閘。經(jīng)查B1、B2電場(chǎng)跳閘原因是整流柜控制面板故障，以及整流柜與勵(lì)磁變不在同一接地網(wǎng)，存在電位差，更換控制面板并對(duì)接地點(diǎn)處理；A2電場(chǎng)跳閘原因是測(cè)量?jī)x表誤差。

3 投產(chǎn)初期問(wèn)題及措施

3.1 系統(tǒng)水平衡問(wèn)題

投產(chǎn)初期最大問(wèn)題是濕電廢水不能被有效消化，嚴(yán)重影響了環(huán)保系統(tǒng)運(yùn)行。濕電廢水量為20 t／h，設(shè)計(jì)排至脫硫系統(tǒng)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷＜400 MW時(shí)，吸收塔耗水量減少，不足以消耗濕電廢水。若2臺(tái)機(jī)組均加裝濕電，水不平衡問(wèn)題將更加突出。采取以下措施后問(wèn)題得以解決。

a.對(duì)6號(hào)配管水源改造，調(diào)整為高負(fù)荷時(shí)用補(bǔ)水，低負(fù)荷且循環(huán)水固體懸浮物濃度＜1 000 mg／L時(shí)切至循環(huán)水供，此措施可將廢水量減至10 t／h。

b.濕電排水由沖洗吸收塔2層除霧器更改為可沖洗全部4層。

c.濕電排水增加一路管道至灰渣水系統(tǒng)。

d.當(dāng)循環(huán)水固體懸浮物濃度＜1 000 mg／L時(shí)，循環(huán)水箱不補(bǔ)工藝水。

e.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(dòng)設(shè)備機(jī)封水等）。

3.2 水箱溢流

水箱沒(méi)有設(shè)計(jì)水位控制邏輯，排水泵啟停時(shí)，排水箱和循環(huán)水箱極易缺水或滿水。采取如下控制方法，排水泵正常情況下跟蹤6、7號(hào)配管流量，使兩者流量一致；循環(huán)水箱低至2.0 m時(shí)，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(shí)，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 其它問(wèn)題

a.除霧器沖洗系統(tǒng)問(wèn)題。水泵無(wú)再循環(huán)管路，泵頻繁啟停；除霧器沖洗只能手動(dòng)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。

b.堿管堵塞。由于堿計(jì)量泵出口管徑小，實(shí)踐證明，當(dāng)汽溫低于15℃時(shí)容易堵塞。解決方法為對(duì)堿管加保溫及伴熱，并在水箱上加裝備用堿罐。

c.運(yùn)行一個(gè)月后排水泵出力不足，原因?yàn)楸眠M(jìn)口管有積灰?？s短泵切換周期，每次啟停泵均反沖洗。

4 運(yùn)行調(diào)整要點(diǎn)

4.1 配管沖洗

a.7號(hào)配管沖洗周期為30 min：360～480 MW時(shí)，停4 min，沖洗26 min；300～360 MW時(shí)，停10 min，沖洗20 min；＜300 MW，停16 min，沖洗14 min。如機(jī)組負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間低致使吸收塔液位高時(shí)，改為手動(dòng)，每班沖洗3次。

b.1～5號(hào)配管沖洗：每24 h1次，逐管沖洗，時(shí)間2 min。

c.陰極線沖洗：每2周1次，A、B側(cè)分開沖洗，每側(cè)沖洗10 min。

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

4.2 電場(chǎng)及密封風(fēng)

電場(chǎng)通電前密封風(fēng)運(yùn)行應(yīng)＞2 h，但若時(shí)間緊迫，測(cè)定電場(chǎng)絕緣電阻100 MΩ以上（用1 000 V搖表）后也可啟動(dòng)。密封風(fēng)機(jī)在引風(fēng)機(jī)、脫硫噴淋及濕電噴淋停運(yùn)前應(yīng)保持運(yùn)行。濕電如短期停運(yùn)（2～3天）建議保持連續(xù)運(yùn)行。運(yùn)行中若密封風(fēng)機(jī)停運(yùn)要盡快停運(yùn)電場(chǎng)。正常運(yùn)行中如加熱器故障，由于煙氣溫度高，絕緣子不會(huì)結(jié)露，電場(chǎng)可繼續(xù)通電。通常情況下鍋爐MFT后電場(chǎng)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)入濕電時(shí)，會(huì)有爆炸可能，故應(yīng)禁止通電。電場(chǎng)通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生臭氧，進(jìn)入本體時(shí)要先自然通風(fēng)，充分換氣。

4.3 極板水膜

如循環(huán)水噴淋停運(yùn)，短期（1周）內(nèi)沒(méi)有問(wèn)題，但如長(zhǎng)期持續(xù)，陽(yáng)極板會(huì)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(duì)于6、7號(hào)配管水膜。若不進(jìn)行頻繁低負(fù)荷運(yùn)行，點(diǎn)火升溫、升壓時(shí)允許暫停水膜，但如頻繁低負(fù)荷運(yùn)行而又沒(méi)有水膜，陽(yáng)極板被腐蝕的可能性會(huì)變高。高負(fù)荷時(shí)允許短時(shí)停運(yùn)，但最長(zhǎng)不能超過(guò)2天。圖4為陽(yáng)極板被腐蝕變薄圖片。

圖4 陽(yáng)極板腐蝕圖

4.4 pH值及水處理

廠家推薦pH值為4～5，實(shí)際循環(huán)水箱pH值4～5，排水箱pH值5～6。若pH值短時(shí)超限，不必立即停電場(chǎng)，但應(yīng)盡快調(diào)回正常值。pH測(cè)量計(jì)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(cè)量。故除在點(diǎn)火初期外，更換煤種時(shí)也應(yīng)確認(rèn)pH值測(cè)量正常。水箱攪拌器不能長(zhǎng)期停運(yùn)。隨著運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)，溶解物會(huì)析出堵住配管，此時(shí)應(yīng)加強(qiáng)沖洗。自清洗過(guò)濾器必須保持連續(xù)運(yùn)行。

5 性能試驗(yàn)結(jié)果

投產(chǎn)后主要性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，采用濕電來(lái)實(shí)現(xiàn)煙氣“近零排放”的決策是成功的。性能試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表6 性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)廣東省首臺(tái)600 MW級(jí)濕電現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和運(yùn)行調(diào)整的研究，發(fā)現(xiàn)了存在的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的技術(shù)改造和運(yùn)行調(diào)整措施，使?jié)耠婍樌懂a(chǎn)。3號(hào)濕電完成改造后，煙塵、PM2.5、重金屬等污染物排放在原有基礎(chǔ)上再下降70%，煙塵達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)≤5 mg／m3，促進(jìn)廣東省燃煤發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，實(shí)現(xiàn)“近零排放”。目前全國(guó)范圍內(nèi)投運(yùn)的濕電不多，濕電的調(diào)試及運(yùn)行仍需進(jìn)行大量的探索實(shí)踐。

［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(hào)，2014.

［3］ 陳曉雷.火電廠PM2.5治理技術(shù)探討［J］.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2012，18（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］ 冷 杰，天 乙，張家維.300 MW聯(lián)合發(fā)電機(jī)組濕式電除塵器特點(diǎn)及運(yùn)行［J］.東北電力技術(shù)，2007，28（2）：9 -11.

［7］ 桂大林.電除塵技術(shù)中幾個(gè)問(wèn)題的探討［J］.東北電力技術(shù)，2005，26（7）：41-43.

Study on Project Commissioning and Operation Adjustment for 600 MW Wet Electrostatic Precipitator

YANG Qun?fa，HOU Jian?xiong，CHEN Guan?ming
（Guangdong Zhuhai Jinwan Power Plant Company Limited，Zhuhai，Guangdong 519050，China）

In this paper，debuggings of subsequent construction projects and operation adjustments after it put into production for a 600 MW wet electrostatic precipitator in Guangdong Zhuhai Jinwan Power Generation Co.，Ltd.are presented.The existing problems and the causes are analyzed and the corresponding technical transformation and operation measures are proposed.Ensure the wet electrostatic precipitator dust smoothly production and dust，sulfur dioxide，nitrogen oxides emission concentration at or below the gas turbine＇s current emission limits to realize the goals for atmospheric pollutants near zero emission.

Wet electrostatic precipitator；Environmental protection；Energy saving；Project commissioning；Operation adjustment

TM621.7＋3

A

1004-7913（2015）06-0010-05

楊群發(fā)（1967—），男，學(xué)士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)殡娏ιa(chǎn)管理與技術(shù)。

2015-04-10）