1000MW机组超低排放改造后粉尘控制策略与探讨

2.3 烟囱入口粉尘瞬时值再次周期性大幅波动

为了实现减排并节能，尝试降低整流变运行二次电流。在降低二次电流后，再次发生了除尘器出口、烟囱入口粉尘大幅周期性波动的问题。

一、四电场采用进口阿尔斯通高频电源整流变，额定二次电流1700mA，二、三电场采用国产南环高频电源整流变，二电场整流变额定二次电流1600mA，三电场整流变额定二次电流1800mA。

5号机组超净验收阶段，一电场整流变运行二次电流1300mA，二、三、四电场运行二次电流1200mA，除尘器电耗较高。

为了降低电除尘电耗，并测试整流变出力改变对粉尘的影响程度，2016年4月22日至5月3日，尝试逐步降低各电场整流变二次电流运行，最终一电场二次电流由1300mA降至800mA，二、三、四电场二次电流由1200mA降至700mA，5A、5B电除尘变高压侧电流由95A、103A分别降至51A、55A，电除尘器电耗大幅降低，节能效果明显，但也引发了关联问题，再次出现了粉尘瞬时值周期性波动现象。

通过对比DCS历史趋势发现，除尘器后、烟囱入口粉尘波动的时间段完全与四电场振打起始时间吻合。分析产生该现象的原因为：一、二、三电场振打投入频率较高，极板积灰较少，且后面电场可以捕捉振打投入产生的二次扬尘，故对粉尘影响要小得多;降低一、二、三电场二次电流降低后，电场力减弱，四电场负载增加，极板上集灰增多，故四电场振打投入对粉尘影响较大。

为了将四电场电流变振打投入对粉尘排放的影响降低到最小，在降低一到四电场整流变二次电流运行的同时，对四电场阴极振打周期进行调整，保证每小时只有1台次四电场整流变阴极振打投入，避免同步振打，最终实现在粉尘达标排放的同时将除尘器电耗由0.21%降至0.15%，节能效果显著。

因每次机组负荷或者煤质变化，需要人工手动改变各台整流变二次电流，人工操作量大，且人为调整滞后性强，不能充分挖掘除尘设备的节能潜力，建议引入除尘器整流变二次电流自动控制系统。

设计思路如下：根据烟囱入口粉尘浓度大小自动调节各台整流变二次电流，优先降低二、三电场整流变二次电流，后降低一、四电场二次电流，并引入机组负荷前馈与除尘器后粉尘负反馈;设置调节量上下限且人为可以修改，避免超过高频电源额定出力并适应季节要求;增加闭锁条件，在极板振打投入引起粉尘波动时，闭锁调节整流变二次电流，防止整流变二次电流大幅波动。

3 脱硫系统对粉尘的影响

该公司采用烟气协同治理技术，脱硫系统在脱除硫氧化合物的同时，也承担了脱除粉尘的重要职能。百万机组脱硫系统经过增容改造后，在设计工况下，当FGD入口烟尘浓度≯30mg/m3，确保烟尘入口烟尘浓度<5mg/m3，定性分析脱硫系统对粉尘的影响十分必要。

3.1 除雾器对粉尘的影响

当含有雾沫的气体以一定速度流经除雾器时，由于气体的惯性撞击作用，雾沫与波形板相碰撞而被聚的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从波形板表面上被分离下来。提高除雾效率，可以减少除雾器出口雾滴携带量，降低粉尘排放。随着脱硫塔运行时间的推移，除雾器叶片上会产生硬结垢，形成堵塞，导致除雾器效率下降甚至失效。

2016年4月26日，5号机组脱硫系统石膏排出泵出口母管弯头处漏浆，在更换石膏排出泵出口母管弯头过程中，脱硫塔不能进行倒浆与脱水工作。为了保证脱硫效率，还需间断供新鲜浆液，导致吸收塔液位持续上涨。

为了避免吸收塔溢流，不得不减少吸收塔与烟道除雾器冲洗次数，且吸收塔液位13.5m以上逻辑闭锁吸收塔除雾器冲洗，使脱硫塔及烟道除雾器长时间得不到冲洗，烟尘入口粉尘浓度持续运行在高位。

尤其在低负荷工况下，烟尘入口烟气含氧量较高，折算后粉尘浓度更高，不得不降低锅炉氧量运行，导致再热器蒸汽温度低于额定值较多。在石膏排出泵出口母管弯头更换结束后，投入脱硫塔及烟道除雾器冲洗，烟囱入口粉尘浓度明显下降。

针对除雾器对粉尘影响明显的特点，制定了定期冲洗脱硫塔及烟道除雾器的措施，在长期冲洗除雾器过程中，发现投入脱硫塔除雾器冲洗时，对粉尘的影响从下层往上层(共5层)渐趋明显;烟道除雾器冲洗投入后，能短时大幅降低粉尘浓度值，见效快。

在每小时粉尘排放值临近超标的边缘时，采用紧急投入烟道除雾器冲洗手段，可以控制该每小时烟尘达标排放。

因此，在脱硫系统水平衡的条件下，应增加除雾器冲洗频次，保证除雾器清洁度，可以有效降低粉尘排放。

随着时间推移，除雾器冲洗系统可能因部分堵塞失效、故障等原因无法投运，造成除雾器差压逐步上涨，使除雾效率下降，导致粉尘排放不可控。因此，必须要加强除雾器冲洗水系统的维护，确保冲洗水系统能可靠投运。

3.2 浆液品质对粉尘的影响

该公司5号机组2016年3月15日超低排放改造完成后并网，随着运行时间的推移，在除尘器后粉尘浓度没有变化的情况下，烟囱入口粉尘浓度呈现缓慢上涨的特点，由最初的1.0mg/m3至4.0mg/m3左右。

随着脱硫塔长周期运行，尤其是在全厂废水零排放改造的情况下，脱硫塔接受大量的高含盐废水，使浆液密度与含固量增加，浆液雾滴携包裹粉尘量增多，在除雾器工作效率一定的情况下，粉尘排放量随之上涨。单纯通过加强脱水来降低浆液密度与含盐量的工作压力巨大。

因此，在脱硫塔运行一段时间后，有必要制定计划将脱硫塔浆液置换成新鲜浆液。现阶段发电机组利用小时数下降，电厂长期有机组停备，也为脱硫塔浆液置换提供了操作空间。

3.3 预洗涤系统对粉尘的影响

该公司百万机组脱硫入口烟道设计有预洗涤系统，主要作用是：

a.在锅炉启动阶段，预洗涤原烟气中的烟尘与油污;

b.事故情况下，降低吸收塔入口烟气温度、粉尘浓度与油污;

c.电除尘故障情况下，预洗涤烟气中的粉尘，以防止过量烟尘进入吸收塔。

但由于该系统长期未投入使用，将其改造成其他用途。建议恢复该系统，使该系统可以正常投入使用。正在改造或计划改造的企业可以在脱硫入口烟道增设预洗涤系统，可以有效降低粉尘排放，尤其是在电除尘整流变部分故障的情况下，可以避免粉尘超标排放，保护企业环保形象。

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