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FE型电袋复合除尘器在大型燃煤电厂的应用研究

北极星环保网来源:海峡科技与产业2016/12/22 13:25:49我要投稿

北极星环保网讯:摘要:随着气候变暖和雾霾天气的加重,国家大力度加强了环保政策的实施,对大气污染排放标准的要求越来越严。为了达到国家烟气排放标准,某电厂在2014年2#机组大修之际对电除尘器进行改造,由原来的静电除尘方式改为电袋复合除尘方式,经试运行烟气排放质量达标。现讨论电袋复合除尘在大型燃煤电厂的应用研究。

某电厂2#炉为原ABB-CE公司生产的660MW机组亚临界中间再热控制循环汽包锅炉,尾部烟道上配有一台型号为3P2CH 2C 35D  4F/15.75×49.215×59.058四电场卧式电除尘器,设计除尘效率为99.3%。从1994年试运行至今接近20年,其中2008年10月对第一、二电场内部极线级板进行了局部更换。原电除尘器在经过多年运行后,设计效率偏低,总收尘面积偏小,特别是第三、四电场极板变形腐蚀严重、阴阳极振打故障率高。据火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011文规定:重点地区的火力发电锅炉的烟尘排放浓度限值20mg/m3,大气污染物基准氧含量为6%。

1 静电除尘器现状

1.1 原电除尘器技术参数

某电厂2#炉电除尘器原设计保证效率≥99.3%,除尘器出口排放浓度在70~90mg/Nm之间,设计总收尘面积72,887m2,比收尘面积69.27m2/m3/s,与同类机组相比较小。除灰方式使用气力除灰。第一、二、三、四电场的飞灰连同省煤器飞灰合并后由一条输灰母管统一送到2#灰库,输灰母管一用一备。

1.2 性能测试结果

从2008年电科院在大修前后对电除尘进行的性能测试结果分析,每次大修后电除尘器的除尘效率都有提高,这跟平时烟气堆积、设备老化、破旧有关,因此检修后除尘效率均达到99%左右,但出口排放浓度在40~70  mg/Nm波动,不能满足现今的国家排放标准。

2 电袋除尘器改造方案

原静电除尘器已运行20多年,传统的除灰方式和控制方式已不能满足现有的标准,改造需求日益严峻。现采用某公司开发的新型FE型电袋复合除尘系统,将原电除尘区域的4电场区改成1电场区+3布袋区方式,有效提高了电厂除尘效率,节约厂用电。

2.1 工作原理介绍

电袋复合除尘器是静电除尘器和布袋除尘器联合的一体化除尘系统,采用前区静电除尘、后区布袋除尘方式。具有稳定性高、收尘面积大、出口排放浓度低等优点,保证了机组运行时的可靠高效。

电袋复合除尘系统前级设置电场区,电场区由阴阳极板、顶部电磁振打装置等组成。当粉尘进入到电场区后,气体分子电离产生的正负离子被吸附在粉尘表面,带电粉尘在电场力作用下向收尘极移动而被收集,大约有80%的粉尘在电场区被收集。

后级设置袋区除尘,袋区是由滤袋、袋笼及喷吹装置组成的布袋除尘器,采用外滤式的滤袋捕集从电场区流过的剩余荷电粉尘,利用低压脉冲喷吹技术剥离吸附在滤袋上的粉尘,达到排放浓度符合环保要求,从而实现将粉尘预处理和粉尘分级的功能。

2.2 电袋除尘器改造方案

电厂布置结构紧凑,原电除尘器位置布局紧密可改造的空间小,从空间位置和资金节省考虑,此次改造在电除尘位置不变、空间不变,采用以旧换新方式实现电袋除尘系统改造。

2.2.1 硬件改造

(1)在原除尘器范围内进行改造,除尘器壳体部分利旧、加固,原高压整流变利旧。

(2)拆除在原二、三、四电场的阴阳极线,在原空间布置滤袋及清灰系统,布袋区共分4个通道,每个通道为6室,每室24个脉冲喷吹阀,共安装576个脉冲电磁阀。

(3)滤袋采用50%PPS+50%PTFE混纺/PTFE(基布),滤料过滤面同时添加超细纤维材质的滤料,将进入除尘器的烟气含氧量控制在6%以下,煤质含硫量控制在1%以下,减少滤袋的氧化及腐蚀,提高滤袋使用寿命。

(4)电袋复合除尘器不设置烟气旁路系统。电袋复合除尘器分别配套各自独立完整的PLC、上位机控制系统及相应电源及电气设备。

(5)电袋复合除尘器设置预涂灰系统对滤袋进行保护,事故处理通过系统硬接线实现。

(6)电气系统和新增的袋区监控系统分别配套各自独立完整的PLC、上位机控制系统及相应电源及电气设备。

2.2.2 软件(控制系统)改造

(1)进出口烟温设定监视窗口,温度传感器反馈信号至PLC并在控制系统上显示。

(2)对进出口差压、出口浊度等重要模拟量信号进行检测,差压变送器的反馈信号传至PLC并在控制系统上显示。

(3)清灰系统能够实现离线清灰,清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求。

3 改造后的运行效果

2#机组电袋复合除尘器改造工程从2014年12月开工,到2015年2月完工。为了掌握该电袋除尘器的运行状况,电厂委托了某电科院进行性能测试。表1为2#机组除尘器改造前后烟尘排放量比较,表2为2#机组改造前后能耗对比。

4 结论

从2015年2月份运行使用新型电袋复合除尘器,电袋复合除尘器相比较静电除尘器,在运行性能、维修故障、节能环保方面可靠稳定很多。

(1)2#炉改造后电袋除尘器的技术参数显著提升,过滤面积和使用寿命大大提高。在上一次的机组小修阶段,电袋除尘设备故障率小,维修次数显著减少,节约了检修经费。

(2)2#炉改造后除尘效率达到了99.8%,烟尘出口排放浓度也大大降低,由原来的56.02mg/Nm降低到平均浓度16.6mg/Nm,完全满足国家环保要求。

(3)从机组节能方面考虑,引风机耗电量和除尘器耗电量都显著下降,厂用电同比下降0.39%,提高了燃煤电厂整体的设备性能,提高电厂的经济效益。

延伸阅读:

图文说锅炉技术|发电厂除尘、脱硫脱硝和除灰渣系统

举个例子:200MW火电机组应用电袋复合除尘器

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