摘? ?要:針對330MW亞臨界機(jī)組超低排放的改造,采用在雙室四電場靜電除塵器煙道入口增加低低溫省煤器,對除塵器高頻電源改造及本體設(shè)備修復(fù)性檢修,實現(xiàn)除塵器低低溫運(yùn)行, 高頻電源為基壓電源的一體化基波疊加脈沖電源技術(shù);通過對改造前后除塵效率對比分析,達(dá)到超低排放協(xié)同治理目標(biāo),針對灰斗滿倉事件,提出運(yùn)行、檢修控制措施,確保機(jī)組安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:超低排放改造? 除塵效率? 事件? 運(yùn)行? 機(jī)組安全
中圖分類號:X773? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2020)06(b)-0103-02
為了達(dá)到330MW火電機(jī)組煙塵超低排放達(dá)標(biāo)要求,對靜電除塵器設(shè)備進(jìn)行改造,降低煙氣溫度,提高除塵效率;由于飛灰沉積量增加,煤質(zhì)發(fā)生變化,容易造成一電場灰斗料位高;低低溫省煤器[1]管磨損泄漏造成濕煙氣進(jìn)入除塵器本體,濕灰難以輸送,極線、極板粘灰,極距變小,電暈線肥大;通過采取控制措施,保障除塵設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。
1? 基本情況
青銅峽鋁業(yè)發(fā)電有限責(zé)任公司為兩臺330MW亞臨界鍋爐機(jī)組,鍋爐型號SG—1170/17.5—M722,系上海電氣股份有限公司上海鍋爐廠生產(chǎn)。
超低改造仍采用雙室四電場靜電除塵器,煙道入口增加低低溫省煤器,并對除塵器高頻電源改造及本體設(shè)備修復(fù)性檢修,實現(xiàn)除塵器低低溫運(yùn)行[2],灰斗由電加熱方式改為蒸汽加熱,原一、二電場國產(chǎn)高頻電源改為進(jìn)口高頻電源,三、四電場改造為高頻電源為基壓電源的一體化基波疊加脈沖電源,同時對控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級。
2? 改造前后效果
2.1 改造前分析
除塵器為蘭州電力修造廠設(shè)計生產(chǎn),除塵效率99.6%,出口濃度小于100mg/Nm3,除塵器高、低壓控制系統(tǒng)為大連電子研究所生產(chǎn),高壓控制電源GAJO2-WFb-1.4A/72kV型,整流變壓器及低壓控制系統(tǒng)為大連電子研究所配套;13年電源更換為高頻電源,可控制兩臺機(jī)組出口煙塵排放濃度平均值小于77mg/Nm3。
2.2 改造后分析
除塵器一、二電場改造高頻電源設(shè)備為瑞典夸普,三、四電場改造為以原高頻電源為基壓電源的一體化基波疊加脈沖電源,臨界脈沖電源設(shè)備為天津凈達(dá),同時控制系統(tǒng)優(yōu)化升級;瓷套增加熱風(fēng)吹掃、灰斗內(nèi)襯ND鋼板、電加熱改為蒸汽加熱系統(tǒng)。
低低溫省煤器選用青島達(dá)能設(shè)備,布置在除塵器前的4個水平段煙道內(nèi),每個煙道布置1臺,每爐布置4臺。THA設(shè)工況下將排煙溫度由(A/D側(cè)128℃,B/C側(cè)143℃)降至95℃。
電除塵出口粉塵濃度在低溫省煤器投運(yùn)時不高于25mg/Nm3(標(biāo)態(tài),干基,6%O2),除塵效率不低于99.94%,在低省退出運(yùn)行時不高于35mg/Nm3;除塵器本體漏風(fēng)率<2.5%。
2.3 性能試驗
2號機(jī)組性能試驗結(jié)果:低省停運(yùn)后除塵器除塵效率99.87%、投運(yùn)后除塵器除塵效率99.942%;低省停運(yùn)后除塵器出口煙塵濃度33.29mg/Nm3、投運(yùn)后除塵器出口煙塵濃度22.77mg/Nm3;低省停運(yùn)后本體漏風(fēng)率2.37%、投運(yùn)后本體漏風(fēng)率2.31%[3]。
2.4 綜合分析
改造后煙氣通過降溫,除塵器[4]入口煙氣溫度從平均135℃降至95℃,煙氣量減少,比集塵面積增大,粉塵比電阻減少;通過一、二電場對大顆粒粉塵的捕集,三、四電場對PM2.5等微細(xì)粉塵收集,滿足除塵效率設(shè)計要求,適應(yīng)煤種變化性強(qiáng),達(dá)到超低排放協(xié)同治理目標(biāo)。
由于大顆粒粉塵在一、二電場被收集,所以一電場收集粉塵量會比改造前增加,輸灰方式就需要進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。除塵器煙道入口安裝低低溫省煤器后,一旦管道磨損發(fā)生泄漏,濕煙氣進(jìn)入除塵器內(nèi)部,造成灰斗內(nèi)部積灰板結(jié)、極線肥大,產(chǎn)生無法輸灰、嚴(yán)重反電暈現(xiàn)象,引起機(jī)組減負(fù)荷運(yùn)行、停機(jī)等安全事故。
3? 事件案列
3.1 事件經(jīng)過
2019年3月14日2號機(jī)組負(fù)荷320MW,4臺除灰空壓機(jī)運(yùn)行,02:40分電除塵器A側(cè)右室一電場二次電壓、二次電流升不起來,對應(yīng)灰斗未發(fā)高料位,聯(lián)系熱控檢修人員對電除塵器A側(cè)右室一電場對應(yīng)灰斗料位計進(jìn)行檢查,處理后料位計發(fā)高料位信號,就地倉泵落料情況正常,觀察A側(cè)一電場輸灰吹掃時間較長,存在輸灰不暢、吹掃壓力偏高及頻繁堵管現(xiàn)象,經(jīng)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整方式,至22日電除塵器A側(cè)一電場輸灰恢復(fù)正常。
3.2 運(yùn)行控制措施
(1)降低電除塵器 A側(cè)一電場高壓柜左右室二次電壓,采取降壓運(yùn)行方式,調(diào)整電除一電場1號、2號倉泵落料時間,對倉泵落灰管進(jìn)行敲打,定期手動對一電場輸灰管線進(jìn)行手動吹掃。
(2)檢修人員對電除A側(cè)一電場輸灰管線、輸灰用氣、補(bǔ)氣管、倉泵落料閥、單向閥及灰?guī)烨袚Q閥進(jìn)行排查。
3.3 事件原因分析
造成電除A側(cè)一電場輸灰系統(tǒng)異常的原因為3月份機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行,煤質(zhì)灰分高(平均Aad38%),灰量增大,輸灰氣源壓力偏低,因一電場的粗灰顆粒較大,灰的流動性差,輸灰吹掃時間長(每次輸灰吹掃時間約5min),灰氣比失去平衡,倉泵無法及時將灰斗存灰輸送至灰?guī)欤纬苫叶贩e灰,同時受灰?guī)毂硥河绊懀敾疫^程中間歇性出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。
3.4 防范措施
(1)機(jī)組負(fù)荷在300MW工況以上運(yùn)行,注意入爐煤灰分及灰量變化情況,方式上保持一電場連續(xù)輸灰及少量多送方式,輸灰最大等待時間不超過30s運(yùn)行,提高氣源輸灰壓力,保持在0.4~0.5MPa運(yùn)行, 或啟動備用空壓機(jī)。
(2)輸灰系統(tǒng)運(yùn)行[5]中,人員監(jiān)視電除塵灰斗料位變化情況,密切注意飛灰輸送狀況,查看輸灰曲線變化情況,發(fā)現(xiàn)異常及時分析,查找原因。
(3)加強(qiáng)電除高壓參數(shù)的監(jiān)視,對高壓柜二次電壓、電流波動較大,無法升起及電場閃絡(luò)頻繁時,降低該電場高壓柜二次電壓,調(diào)整輸灰方式為連續(xù)運(yùn)行,同時檢查對應(yīng)灰斗料位情況,發(fā)現(xiàn)異常時及時處理。
(4)嚴(yán)密監(jiān)視輸灰曲線隨壓力、時間的變化情況,發(fā)現(xiàn)吹掃時間過長,及時排查分析,對該電場輸灰管線進(jìn)行手動吹掃,每班定期對倉泵落灰進(jìn)行敲打、反吹。
(5)加強(qiáng)除灰空壓機(jī)檢查,對用氣進(jìn)行定期排污。
(6)加強(qiáng)運(yùn)行人員培訓(xùn),提高對異常現(xiàn)象分析判斷能力,嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)措施。
4? 結(jié)語
機(jī)組通過超低排放后,煙塵排放能夠滿足小于10mg/Nm3環(huán)保要求,改造工藝達(dá)到設(shè)計要求,有進(jìn)一步降低的余量。為確保安全穩(wěn)定運(yùn)行,還應(yīng)注意以下問題:
(1)接近滿負(fù)荷運(yùn)行,關(guān)注入爐煤灰分及熱值變化,運(yùn)行人員對各運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視到位,灰量增大、輸灰曲線長時間異常時,調(diào)整輸灰方式。
(2)檢修人員加強(qiáng)電除塵器料位計、加熱、振打裝置、高頻電源設(shè)備維護(hù)工作。
(3)保證空壓機(jī)可靠運(yùn)行,做到設(shè)備有備用、用氣有余量。
(4)重點關(guān)注低溫省煤器是否存在磨損泄漏,做好泄漏管道所在模塊隔離措施,防止發(fā)生濕灰進(jìn)入除塵器內(nèi)部。
(5)機(jī)組停機(jī)檢修[6],檢查低低溫省煤器煙氣流場、管道防磨情況;對除塵器本體內(nèi)部灰斗、極線、極板粘灰進(jìn)行清理。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙海寶,黃俊.低低溫電除塵器[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2018.
[2] 崔占龍,龍輝,龍正偉.低低溫高效煙氣處理技術(shù)特點及其在中國的應(yīng)用前景[J].上海.動力工程學(xué)報,2012(2):32.
[3] 中華人民國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T13931-2017,電除塵器性能測試方法[S].2017.
[4] 國電太原第一熱電廠.除灰除塵系統(tǒng)和設(shè)備[M].北京:中國電力出版社,2008.
[5] 中華人民國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.DL/T895-2018,除灰除渣系統(tǒng)運(yùn)行導(dǎo)則[S].北京.2018.
[6] 中華人民共和國發(fā)展與改革委員會.DL/T461-2004,燃煤電廠電除塵器運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則[S].北京.2004.
作者簡介:董衛(wèi)東(1970—),男,山西大同人,本科,工程師,研究方向:火力發(fā)電廠鍋爐及灰硫工作等。