【正文】 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也必須考慮受熱面的磨損問(wèn)題。 經(jīng)濟(jì)效益分析說(shuō)明：脫硫塔減少水耗計(jì)算：機(jī)組排煙溫度降低，會(huì)減少脫硫塔噴霧降溫水耗，其效益統(tǒng)計(jì)如表2。5. 改造內(nèi)容及效果 方案一：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+低低溫省煤器 軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)改造 移除原有的常規(guī)供電電源—硅整流變壓器+高、低壓微機(jī)控制柜（12 臺(tái)+8 臺(tái) ），在原位置更換成軟穩(wěn)電源（12 臺(tái)GRW72KV/900Ma+8 臺(tái) GRW72KV/500Ma），同時(shí)把原電除塵的低壓部分，包括低壓振打，輸灰，加熱等兼容到新系統(tǒng)中，以方便管理。 方案二：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+第四電場(chǎng)改為雙層橫向槽板 本方案可分兩步進(jìn)行：先進(jìn)行軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)改造，根據(jù)脫硫洗塵后的效果，在判斷是否進(jìn)行第四電場(chǎng)的雙層橫向槽板改造。 除塵器改造后主要技術(shù)參數(shù)序號(hào) 參數(shù)名稱 設(shè)計(jì)值1 設(shè)備名稱 軟穩(wěn)靜電除塵器2 設(shè)備型號(hào) GRW72KV/900MaGRW72KV/500Ma3 處理煙氣量（m 3／h） 40000004 煙氣溫度（℃） 110～1605 工作負(fù)壓（kPa） 5發(fā)電有限責(zé)任公司二期 2600MW機(jī)組電除塵器增效節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 34 / 46序號(hào) 參數(shù)名稱 設(shè)計(jì)值6 設(shè)計(jì)除塵效率（％） ≥7 壓力降（Pa） ≤4008 漏風(fēng)率（%） ≤39 電場(chǎng)數(shù)（個(gè)） 410 室數(shù)（個(gè)） 211 同極間距(㎜) 400（四電場(chǎng)600）12 煙氣停留時(shí)間（s） 12～1413 煙氣流速（m／s） ～14 有效驅(qū)進(jìn)速度（㎝／s） 10～2015 比收塵面積（m 2／m 3／s） 100～120陽(yáng)極板類型 第四電場(chǎng)C200+25+2516 陽(yáng)極系統(tǒng) 陽(yáng)極有效高度（m） 類型 RS型極線 管芒刺類線距（㎜） 40017陰極系統(tǒng)輔極 方管型18 入口濃度 ≤60g／Nm 319 出口排放濃度 ≤30mg／Nm 320 高低壓控制方式 微機(jī)控制21 軟穩(wěn)電源數(shù)量 20臺(tái) 改造效果 計(jì)算前提： (1) 本體檢修后改造前的除塵保證效率為 %（實(shí)測(cè)值）。表 除塵器改造前后煙塵排放情況（單臺(tái)爐)序號(hào) 項(xiàng)目 單位 除塵器改造前 除塵器改造后 改造前后增減量1 進(jìn)口煙塵濃度 g/Nm3 60 60 02 除塵效率 % 3 煙塵排放濃度 mg/Nm3 30 4 煙氣量（標(biāo)、干） Nm3/h 2185318 2185318 05 煙塵小時(shí)排放量 kg/h 發(fā)電有限責(zé)任公司二期 2600MW機(jī)組電除塵器增效節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 36 / 466 煙塵年排放量 t/a 295 說(shuō)明：鍋爐年利用小時(shí)數(shù)按 4500h 計(jì)算。? 項(xiàng)目開(kāi)工前，中標(biāo)單位向業(yè)主提供項(xiàng)目的施工圖，經(jīng)業(yè)主審核確認(rèn)后方可施工?；蛘呒友b低低溫省煤器并對(duì)除塵器本體進(jìn)行全面檢修。 (5) 脫硫洗塵效果:除塵器出口濃度大于 40mg/Nm3時(shí)為 40%；30～40mg/Nm 3時(shí)為 35%；25～30mg/Nm 3時(shí)為 30%；20～25mg/Nm 3時(shí)為 20%；15～20mg/Nm 3時(shí)為10%；低于 15mg/Nm3時(shí)為不作考慮。左右，再經(jīng)過(guò)脫硫塔后，一般都能使煙囪排放可以達(dá)到30 mg/Nm179。 該方案不改造輸灰系統(tǒng)。本方案低溫省煤器加裝于引風(fēng)機(jī)入口煙道，增加煙氣阻力 343pa，同時(shí)由于排煙溫度降低 40℃，煙氣體積流量降低 %，在引風(fēng)機(jī)功率不變的情況下，可以吸收煙氣阻力 258pa，引風(fēng)機(jī)凈增煙氣阻力為 85Pa。(3)防止積灰采取的技術(shù)措施關(guān)于防止受熱面積灰，也是本設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的因素。由于實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)、煙氣的逆向流動(dòng)，一方面可大大提高低壓省煤器的傳熱系數(shù)，解決布置危機(jī)；另一方面，可使排煙溫度的降低不受介質(zhì)出口水溫的限制，最大限度地降低排煙溫度。我們通常保守設(shè)計(jì)，按照單電場(chǎng)的除塵效率為 80％設(shè)計(jì)。氣流是沿集塵極表面繞行，大大延長(zhǎng)塵粒運(yùn)動(dòng)軌跡，再加上 EP 內(nèi)氣流速度對(duì)塵粒的推進(jìn)作用，能在較短時(shí)間內(nèi)，以很大的氣流速度把塵粒驅(qū)趕到集塵極表面加以捕集。這是在外形尺寸不變動(dòng)的情況下，只進(jìn)行內(nèi)部改造就能使除塵器排放達(dá)標(biāo)的極佳選擇。 橫向槽板的意義：能夠處理高濃度粉塵；對(duì)均速要求放寬；降低了煙塵二次飛揚(yáng)；降低運(yùn)行費(fèi)用。 “軟穩(wěn)”電源比常規(guī)電源節(jié)電，相同的功率情況下，由于電流小，粉塵層的電荷較少，降低了粉塵層在極板上的電荷積累，從而降低了粉塵層對(duì)極板的吸引力，振打容易脫落，便于收塵。如圖所示，因?yàn)檐浄€(wěn)電源的電壓 U 穩(wěn) 也是平行于時(shí)間軸的一條直線，它可以平移至火花始發(fā)點(diǎn) Uf的臨界處，整個(gè)周期內(nèi)都處于高效。因?yàn)椋鸹ǚ烹姷膶?shí)質(zhì)是正電荷和負(fù)電荷在電場(chǎng)中間發(fā)生碰撞，通過(guò)光和熱釋放能量的物理現(xiàn)象，它并沒(méi)有把電荷附給粉塵，對(duì)除塵沒(méi)起正面作用。 ⑥能夠有效拓寬捕集粉塵比電阻的范圍，改善粉塵荷電效果。 ④脈沖電源、高頻電源的火花現(xiàn)象必然產(chǎn)生對(duì)放電極的擊穿現(xiàn)象或者電腐蝕現(xiàn)象。 不同電源供電原理的比較分析 總的來(lái)說(shuō)，脈沖電源與高頻電源的供電模式是以檢測(cè)建立電場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的火花電壓為前提的。因而，“軟穩(wěn)”電源最大的特點(diǎn)是避免火花放電，工作電壓一直穩(wěn)定在火花始發(fā)點(diǎn)以下的臨界處。b. 脈沖電源：脈沖電源是混合供電模式，即是指在靜電除塵器直流供電的基礎(chǔ)上疊加高頻脈沖電壓。在電除塵器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，有效、反效、無(wú)效電能是交織在一起的；在總的電能消耗中，有效電能的比例很小，反效和無(wú)效電能占了絕大部分。此時(shí)，一方面由于粉塵層未能將電荷全部釋放，其表電除塵器工作原理發(fā)電有限責(zé)任公司二期 2600MW機(jī)組電除塵器增效節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 17 / 46面仍有與電暈極相同的極性，便排斥后來(lái)的荷電粉塵；另一方面，由于荷電粉塵電荷釋放緩慢，于是在粉塵間形成較大的電位梯度。這樣，由于在電子的行程上新生成電子不斷參加碰撞電離，結(jié)果氣體中的電子像雪崩似的增長(zhǎng)，形成電子崩，遷移率較大的電子集中在“崩”的頭部迅速向陽(yáng)極方向發(fā)展，而正離子則留在“崩”尾向陰極加速并撞擊陰極使其釋放出達(dá)到自持放電所必須的二次電子。從本體上確保提高除塵效率。電除塵器效率與粉塵驅(qū)進(jìn)速度、比集塵面積的大小有關(guān)。b. 目前國(guó)內(nèi)陽(yáng)極板高度設(shè)計(jì)最大為，因而陽(yáng)極板高度增加對(duì)除塵器收塵面積增加的影響很小。 ⑤. 低低溫?zé)煔鈸Q熱器:低低溫省煤器技術(shù)是為了適應(yīng)電廠進(jìn)一步提高熱力系統(tǒng)循環(huán)效率而采取的一種在煙氣排放過(guò)程中進(jìn)一步吸收煙氣中含有的可以利用的潛在熱量的新的回?zé)峒訜嵝路椒?。與袋式除塵器相比，旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器維護(hù)費(fèi)用低、性價(jià)比更高。增加了電廠電耗，廠用電小指標(biāo)降低。因此，改為電袋式除塵器勢(shì)必要對(duì)風(fēng)煙（包括：引風(fēng)機(jī)、增加一次風(fēng)機(jī)和相關(guān)風(fēng)煙管道等）系統(tǒng)進(jìn)行改造，不但引起廠用電量的增加，投資也將增加很大，今后的運(yùn)行維護(hù)管理成本也將增加許多。但其主要弊病是濾袋破損的問(wèn)題。 ⑤. 環(huán)境保護(hù)、職業(yè)安全和工業(yè)衛(wèi)生、防火和消防均應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)改造，以使該機(jī)組在 2022 年 7 月 1 日之前達(dá)到《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB132232022》中允許煙塵濃度排放≤30mg/Nm 3的最新要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能。大量研究證明燃煤含硫量越低,對(duì)脫硫效率的影響越大,這主要是通常以鈣硫摩爾比來(lái)計(jì)算石灰石用量,燃煤含硫量低,相應(yīng)所用石灰石量就少，當(dāng)進(jìn)入吸收塔前煙塵濃度一定的情況下,煙塵與石灰石比例發(fā)生變化,煙塵所占份額越大,對(duì)脫硫效率的影響也越大。 ②. 適應(yīng)主要燃用煤種變化的要求。②. 燃用煤種變化大，灰份升高，導(dǎo)致除塵器出口濃度偏高。除塵器出口排放濃度＜100mg/Nm 3。從環(huán)保角度，可以降低除塵器排放粉塵濃度為約 15mg/Nm3。 對(duì)第一、二、三電場(chǎng)做恢復(fù)性檢修，使其達(dá)到原設(shè)計(jì)能力；拆除原除塵器第四電場(chǎng)本體內(nèi)部陽(yáng)極板、陰極線，機(jī)械振打機(jī)構(gòu)等。 該方案不改造輸灰系統(tǒng)。為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，滿足國(guó)家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB132232022）的要求，減少煙塵排放濃度，改善當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境質(zhì)量，電廠特委托某市工程節(jié)能評(píng)價(jià)事務(wù)所就 2 臺(tái)機(jī)組電除塵器增效改造工程進(jìn)行可行性研究。 在鍋爐和發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行期間就可以完成更換軟穩(wěn)電源改造。之間，通過(guò)換裝軟穩(wěn)發(fā)電有限責(zé)任公司二期 2600MW機(jī)組電除塵器增效節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 2 / 46電源后可使除塵器出口粉塵排放降低至 50 mg/Nm179。保證單電場(chǎng)的除塵效率為 89%以上。二期擴(kuò)建工程 4機(jī)組為 2 臺(tái) 600MW 國(guó)產(chǎn)亞臨界濕冷燃煤發(fā)電機(jī)組， 2022 年投產(chǎn)發(fā)電。 2022 年投運(yùn)至今，除塵器內(nèi)部部件磨損老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，電場(chǎng)內(nèi)部陰極線放電尖電蝕較重，極板極線腐蝕變形較多。按照新的標(biāo)準(zhǔn)，2022 年7 月1 日起，某發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺(tái)機(jī)組煙塵排放濃度限值為30mg/Nm 3。煙氣脫硫工藝對(duì)煙氣中的粉塵濃度有較為嚴(yán)格的要求，除塵器出口的排煙粉塵濃度高，將對(duì)脫硫工藝產(chǎn)生不良影響，進(jìn)入吸收塔的煙氣含塵濃度對(duì)脫硫效率影響較大,這是因?yàn)闊焿m在一定程度上阻礙了 SO2與脫硫劑的接觸降低了石灰石中 Ca2+的溶解速率。常規(guī)工頻可控硅電源系統(tǒng)在一般情況下的耗電量約占機(jī)組容量的 4‰。②. 在鍋爐檢修停爐期間，電除塵器主體改造完成，具備通煙條件。 本體及其附設(shè)設(shè)備改造技術(shù)分析 本體及其附設(shè)設(shè)備改造方案有：電袋復(fù)合除塵器（布袋除塵器）、濕式電除塵、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極板、徑流式電除塵器、低低溫?zé)煔鈸Q熱器、煙氣調(diào)質(zhì)或微顆粒凝聚、本體擴(kuò)容、橫向陽(yáng)極板。而且，檢修維護(hù)工作較大，運(yùn)行成本較高，在線檢修工作困難且環(huán)境較差。 但是，新建濕式電除塵面臨以下幾個(gè)問(wèn)題：，且由于直接用來(lái)沖洗灰塵，水將被污染，無(wú)法回收或直接利用。對(duì)于改造項(xiàng)目，一般只需將末電場(chǎng)改成旋轉(zhuǎn)電極電場(chǎng)，不需另占場(chǎng)地，無(wú)需更換引風(fēng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)更為突出。 從目前在用機(jī)組的實(shí)際使用效果看，減排效果不理想，運(yùn)行不穩(wěn)定，多有發(fā)生機(jī)械故障停運(yùn)的現(xiàn)象。但是，其運(yùn)營(yíng)成本以及對(duì)環(huán)境的綜合負(fù)擔(dān)，成為長(zhǎng)期使用的現(xiàn)實(shí)障礙。研究表明，通常被看作常數(shù)的 ω，完全可以通過(guò)電極結(jié)構(gòu)和氣流方向的改變來(lái)最大限度提高，從而提高除塵效率，橫向極板就是極為有效的措施。），因此至少要將原除塵器收塵板的面積或驅(qū)進(jìn)速度增加 1～2 倍，這樣才能在理論上滿足除塵器出口達(dá)到排放≤30 mg/Nm179。通常電除塵器電暈線是細(xì)長(zhǎng)的金屬線，上面布滿了芒刺線。反電暈是沉積在收塵極表面上高比電阻粉塵層產(chǎn)生的局部放電現(xiàn)象。然而，在實(shí)際工程應(yīng)用中為了達(dá)到設(shè)計(jì)除塵效率，往往需要幾千千瓦的電功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論分析值。國(guó)內(nèi)應(yīng)用高頻電源的用戶調(diào)查顯示，高頻電源和常規(guī)工頻電源相比，就連美國(guó)原裝進(jìn)口的產(chǎn)品，其減排增效也達(dá)不到 20%，國(guó)產(chǎn)的高頻電源減排效果只有 10%左右。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，一直遵循世界電除塵權(quán)威美國(guó)學(xué)者懷特先生提出的理論：電除塵工作的最佳點(diǎn)是在火花始發(fā)點(diǎn)以上某一處“最佳火花率”地方，因此，現(xiàn)在大型或特大型的電除塵器,都是通過(guò)微電子技術(shù)，火花自動(dòng)跟蹤，自動(dòng)抑制把電源工作點(diǎn)調(diào)整在“最佳火花率”狀態(tài)下運(yùn)行。2022 年以后，主振元件采用 IGBT,功率可以做得很大，輸出功率可達(dá)到 10KW，電流可達(dá) 800MA 以上，能適應(yīng)大規(guī)模的電廠除塵。軟穩(wěn)電源與周波供電方式的節(jié)能減排效果比較發(fā)電有限責(zé)任公司二期 2600MW機(jī)組電除塵器增效節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告 20 / 46 ②脈沖電源和高頻電源供電方式都是以周波方式供電的電源為，越過(guò)火花電壓的部分電能全部損耗，低于火花電壓的部分無(wú)法全部荷電。 ④軟穩(wěn)除塵技術(shù)在整個(gè)供電周期內(nèi)都不產(chǎn)生火花放電，為用電除塵收集易燃易爆粉塵提供可行的技術(shù)手段。 電除塵綜合技改方案的確定 基于以上本體及其附設(shè)設(shè)備和電控系統(tǒng)技術(shù)的分析，確定某發(fā)電有限責(zé)任公司 2600MW 機(jī)組除塵器增效節(jié)能改造方案如下： 方案一：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+低低溫省煤器 方案二：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+第四電場(chǎng)改為雙層橫向槽板4. 本改造應(yīng)用技術(shù)介紹 軟穩(wěn)電源 軟穩(wěn)電源特性 軟特性準(zhǔn)穩(wěn)定直流電源簡(jiǎn)稱為“軟穩(wěn)電源”，作為除塵器的供電電源，在電除塵領(lǐng)域里是一個(gè)新的思路、新的技術(shù)路線。 常規(guī)電源有火花放電且電源特性屬于硬特性，其輸出電壓不隨著電場(chǎng)內(nèi)部負(fù)載變化而自行調(diào)整，不具備適應(yīng)變化環(huán)境的能力。目前出現(xiàn)的“三相電源”“恒流源”“中頻電源”及“高頻高壓電源”和“軟穩(wěn)”電源的最大不同之處，是這幾種電源都還屬于脈動(dòng)直流和存在著不同程度的火花放電。cm。 通過(guò)電極結(jié)構(gòu)和氣流方向的改變來(lái)最大限度提高 ω，從而提高除塵效率。極板間開(kāi)口率為 30～50%均速板 D 把風(fēng)道出口氣流進(jìn)行均速。我們對(duì)橫向陽(yáng)極板的風(fēng)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，橫向極板使電場(chǎng)區(qū)的風(fēng)更加均勻，流場(chǎng)，陽(yáng)極板集塵分布均勻。在進(jìn)水主管道(Φ3778)上設(shè)置升壓/再循環(huán)泵，以保證系統(tǒng)的流動(dòng)壓降。結(jié)合我們幾十項(xiàng)工程的防止磨損的成功設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，我們積累形成了基于煤種灰分的防磨損專有技術(shù)，并在本設(shè)計(jì)中實(shí)施。表2 脫硫塔節(jié)水效益統(tǒng)計(jì)序號(hào) 名 稱 單位 結(jié)果 備注1 節(jié)約脫硫水耗 t/h 　2 年累計(jì)節(jié)約水量 萬(wàn) t/年 以 5500h/y 計(jì)算3 單位水價(jià) 元/t 2 　4 年累計(jì)節(jié)約水效益 萬(wàn)元/年 　節(jié)煤效益計(jì)算：機(jī)組在 THA 工況下，加裝低溫省煤器系統(tǒng)后，一臺(tái)機(jī)組的節(jié)煤效益如下表。 在鍋爐和發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行期間就可以完成更換軟穩(wěn)電源改造。根據(jù)軟穩(wěn)電源