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燃煤电厂大型机组湿式电除尘器系统启动调试实践

北极星环保网来源:科技视界 邱勇军2018/2/14 9:30:03我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:湿式电除尘 湿法脱硫 WESP

北极星环保网讯:东部地区某1000MW燃煤机组配套建设湿式电除尘器装置,通过对系统启动调试过程中水循环系统投运、空载升压及喷淋雾化试验的合理控制,来提高系统运行稳定性。有效解决了湿法脱硫石膏雨问题,提高了除尘效率。

近年来,雾霾现象引起了人们对大气污染的广泛关注[1]。燃煤电厂是我国大气污染的主要来源之一,2014年9月,国家发改委等三部委联合发布了关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》的通知。通知中要求,2020年,东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组、10万千瓦及以上自备燃煤发电机组及其他有条件的燃煤发电机组达到烟尘排放限值10mg/m3。排放标准的进一步提高,对东部经济发达地区燃煤电厂污染物控制的要求也日趋严格。

目前,国内大部分大型机组燃煤电厂均装有湿法脱硫设施,而湿法脱硫会导致烟气温度降低和湿度加大。当烟温降低时,烟气中的SO3和硫酸分子会形成气溶胶颗粒,加重雾霾现象;湿度加大则会导致烟气携带过多液滴,从而造成石膏浆液的逃逸,形成石膏雨、酸雨等现象。

湿式静电除尘器技术(简称WESP),是一种高效的污染物终端处理技术,可以有效降低烟尘浓度,并同时解决硫酸气溶胶、石膏雨、重金属污染等问题[2]。因此,近年来在湿法脱硫后加装湿式除尘器装置成为一种趋势。

1原理

湿式电除尘器是将水雾直接喷向电极和电晕区,水雾在电极形成的电场内荷电并进一步雾化,粉尘颗粒和雾滴颗粒最终在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集。干式电除尘器是通过振打清灰的方式将极板上的粉尘去除,而湿式电除尘器是将水喷至集尘极上形成连续的水膜,通过流动水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。尽管湿式电除尘的类型和结构很多,但基本原理相同,都是用电除尘的方法分离气体中的气溶胶和悬浮尘粒,主要包括以下四个复杂而又相互有关的物理过程:

气体的电离——粉尘与雾滴荷电——荷电粒子向电极运动——水膜冲刷极板清灰。

2系统启动调试

2.1分系统调试

(1)阀门传动试验。对湿式电除尘器水系统的电动阀门进行传动验收并做好记录。

(2)热工测点及CEMS测点校对。对各系统的温度、压力、流量、液位等热工测点及量程进行校对,并配合CEMS厂家进行烟囱排口CEMS调试,完成NO、SO2、烟尘、O2、烟气流速、湿度、温度、压力等仪表测点及量程静态校对。

(3)热风吹扫系统试运。检查风机、电加热器及管路系统检查,确保具备试运条件后,分别试运加热风机。风机运行正常状态下,投运风机出口电加热器,电加热器出口温度设定为80℃,两台电加热器出口温度分别能达到为79.1℃、77.7℃,满足设计要求。

(4)保温箱加热系统调试。在手动位投运8台保温箱加热器,温度显示正常后,将主令开关打至自动位,并设定温度55±5℃,投运后保温箱温度为52~56℃,能达到设定温度值。当保温箱内部湿度较大时应采取边加热边通风的措施(打开保温箱人孔门)以驱除箱内湿气。

(5)泵设备试运。按步骤分别试运补给水泵、过滤水泵、循环水泵、增压水泵、卸碱泵及加碱泵,确保水系统平衡,保证补给水泵和循环水泵出口压力达到0.35-0.45MPa、过滤水泵和增压水泵压力达到0.2-0.3MPa。

泵设备稳定运行后,补给水泵在频率71%时,水泵转速2155rpm,电流20.42A,出口压力0.437MPa;过滤水泵在频率70%时,转速2035rpm,电流35.23A,出口压力0.276MPa;循环水泵在频率68%时,转速2024rpm,电流16.60A,出口压力0.407MPa;增压水泵在频率60%时,转速1808rpm,电流24.32A,出口压力0.263MPa;各项参数满足要求。卸碱泵和加碱泵试运期间电流、温度、振动等各项参数满足要求,加碱泵变频调节良好。

(6)喷淋系统调试。投运湿式电除尘器补给水泵、循环水泵,进行水系统管路冲洗,检查各支管出口有无堵塞,确认冲洗干净后装入喷嘴,随后进行冲洗喷淋、雾化试验。冲洗时水泵出口压力达到0.4MPa,喷淋、雾化效果满足要求。

(7)联锁保护试验。根据厂家设计逻辑和定值进行湿除系统相关联锁、保护、顺控试验,要求在液位低于定值时,泵设备自动跳闸。

(8)高频电源空载升压试验。配合湿除厂家分别进行干态、湿态条件下高频电源空载升压试验,重点进行绝缘措施检查,防止出现人员伤亡。

2.2整套启动调试

(1)湿式除尘器系统启动前试运检查及安全技术交底。热态投运前组织参建单位对湿除系统进行完整性及合理性检查、启动条件的确认及进行安全技术交底。

(2)热态投运。湿除系统在锅炉点火系统停投大油枪后即可投入,启动热风吹扫系统及保温箱电加热器,八台保温箱内温度控制在50~60℃之间。投运自清洗过滤器,分别启动补给水泵、过滤水泵、增压水泵和循环水泵,出口压力分别控制在0.40MPa、0.23MPa、0.28MPa和0.41MPa,随后投入压力自动。水系统投运期间应注意观察各出口水泵出口压力变化,因压力骤变会影响水量,从而导致喷淋效果不佳,高频电源放电效果亦会受影响。发现水泵出口压力变大时,应及时清理出口滤网,防止堵塞。

水系统稳定运行后,投运高频电源,电流极限设置为30%,湿除进入热态运行。湿除投运后烟囱排口烟尘浓度由0.94mg/Nm3降至0.51mg/Nm3。根据出口粉尘浓度值,将高频电源电流极限设置为50%,烟囱排口烟尘浓度降至0.30mg/Nm3,达到设计目标。

(3)电流极限值与除尘效率的关系。在500MW稳定工况下进行了高频电源电流极限值与除尘效率关系试验,试验过程中,水系统出口压力稳定,烟温正常,进口烟尘浓度稳定在0.94mg/Nm3,双室八電场皆投入,二次电流及二次电压峰值未出现跳变。表1反映了电流极限值与除尘效率的关系。

湿式电除尘

由表1可看出,在工况稳定,高频电源运行正常的情况下,除尘效率总体随电流极限值的增大而升高,呈正相关的关系。由于系统后台无伏安特性曲线,无法分析二次电压、二次电流、电流极限等参数与除尘效率之间的函数关系,而电流极限依据出口烟尘浓度来粗略调节,因此仅提供一组运行数据供参考。

(4)168h满负荷试运行。在完成热态调试后,湿式电除尘器与1号机组同步进入168h满负荷试运行,试运行期间,湿除系统运行稳定,各项参数正常。

3结语

随着我国粉尘污染物排放的控制法规的不断出台,标准也逐步提高,因此,在燃煤电厂中应用湿式电除尘器将成为趋势。调试过程中应注意水系统的稳定运行,从而保证喷淋效果,并对高频电源设定合理的参数,保证除尘率的同时减少耗电量,达到环保与节能的共存。

延伸阅读:

湿式电除尘两种不同材质收尘极运行参数对比分析

管式与板式湿式电除尘技术对比分析

600MW火电机组湿式电除尘器工程调试与运行调整

1000MW机组两种湿式电除尘应用效果对比

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