【正文】 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 37 / 467. 施工組織方案 工作范圍? 除塵器電源改造，主要工作拆除原有除塵器供電電源，換裝中標(biāo)單位軟穩(wěn)電源?！?00mg/Nm179。表 3 節(jié)煤效益統(tǒng)計(jì)序號(hào) 項(xiàng) 目 單位 數(shù)值 備注1 低溫省煤器吸熱量 MW 　2 加裝低溫省煤器降低發(fā)電煤耗 g/kwh 　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 31 / 463 年運(yùn)行小時(shí)數(shù) h 5500 　4 年節(jié)煤量（標(biāo)煤） 噸/年 　5 單位煤價(jià)(標(biāo)煤) 元/噸 500 　6 節(jié)煤效益 萬元/年 　污染物排放減少量計(jì)算：本工程的設(shè)計(jì)煤質(zhì)資料如表 1 所示：按表 1 煤質(zhì)資料，1 臺(tái)機(jī)組每年因節(jié)約標(biāo)煤而減少主要污染物排放量見表4。通過調(diào)節(jié)低加回水管路電調(diào)門開度，可以調(diào)節(jié)低壓省煤器凝結(jié)水流量。均速板后面的集塵極 A 也起著均速作用，因而對(duì) D 的均速要求相對(duì)降低了。 橫向陽極板 在本體結(jié)構(gòu)方面，我們突破了常規(guī)的模式，采用橫向陽極板。 極限值比較發(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 23 / 46 軟穩(wěn)電源節(jié)能、減排原理 軟穩(wěn)電源工作電壓最佳點(diǎn)是在火花始發(fā)點(diǎn)以下的臨界處，在整個(gè)過程中都沒有火花放電的產(chǎn)生。 ⑤供電裝置先進(jìn)，自行設(shè)計(jì)的感應(yīng)電路集成模塊，把供電電源和除塵器本體視同統(tǒng)一整體，通過硬件主導(dǎo)、軟件輔助的同步控制模式有效地抑制了火花放電，保持電源自適應(yīng)工況的“軟特性”能力。軟穩(wěn)電源技術(shù)已在國內(nèi)高比電阻燃煤大容量機(jī)組的電除塵上實(shí)施應(yīng)用，并通過了市、自治區(qū)、國家環(huán)科院等權(quán)威機(jī)構(gòu)的測(cè)試鑒定。另外，高頻電源對(duì)煤種的適應(yīng)性較差，尤其對(duì)高比電阻和細(xì)微粉塵處理效果不好。靜電除塵器在處理高比電阻(510 10Ω因此，雙層橫向極板電除塵器技術(shù),是一個(gè)雙層橫向極板電場(chǎng)可以達(dá)到常規(guī)電場(chǎng) 2～3 倍除塵效果的新型技術(shù)。⑦. 本體擴(kuò)容：通過增加電場(chǎng)或加高加寬，增大集塵面積，以提高除塵效率。 旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器不僅具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，還具有較好的經(jīng)濟(jì)性。另外，改為電袋式除塵器，必然使得煙氣系統(tǒng)阻力增加，引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)容量勢(shì)必要增大。 ③. 為節(jié)約資金和縮短工期，并在滿足技術(shù)要求的前提下，盡可能利用現(xiàn)有電除塵器的材料和電除塵器基礎(chǔ)。同時(shí)，煙塵中不斷溶出的重金屬會(huì)抑制 Ca2+與 HSO3反應(yīng)。并且原設(shè)計(jì)的除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)型式已老化過時(shí)，煙道均風(fēng)效果差，極板極線適應(yīng)性差，也導(dǎo)致電源能耗高，性能差。 低低溫省煤器：靜態(tài)投資投資額約為 1200 萬元，包括低低溫省煤器整體系統(tǒng)所有費(fèi)用。改造期間不需要停電，逐臺(tái)切換施工，即停一臺(tái)電源，改造一臺(tái)電源，改造后的電源馬上恢復(fù)供電，以此類推，直至完成全部電源改造。完成電源改造后再進(jìn)行 DCS系統(tǒng)集成和兼容，最后提供完整優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，項(xiàng)目投資回收器約為 年。致使除塵器效率降低，僅為 %。此外,煙塵中的 Al3+會(huì)與液相中的 F反應(yīng)生成對(duì)石灰石有包裹作用的氟化鋁絡(luò)合物,使脫硫效率降低。 ④. 采用先進(jìn)的除塵器控制系統(tǒng)，除塵器的運(yùn)行實(shí)行自動(dòng)控制。目前引風(fēng)機(jī)的電機(jī)裕量受廠用電系統(tǒng)容量限制已經(jīng)達(dá)到極限，增容本身非常困難，并且由于引風(fēng)機(jī)的增容，又帶來廠用電率的增加。與常規(guī)電除塵器相比，使用旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器電耗可節(jié)約 15％左右。本工程除塵器區(qū)域設(shè)備連接緊湊，在現(xiàn)有場(chǎng)地條件下沒有除塵器增容空間，理由如下：a.除塵器尾部與引風(fēng)機(jī)連接緊湊，除塵器尾部煙道直接向下引入引風(fēng)機(jī)，除塵器尾部柱腳距引風(fēng)機(jī)室距離不足 3m，且引風(fēng)機(jī)室后方由于有脫硫煙道無法向后移動(dòng)，因而除塵器沒有向后增容的空間。綜上所述，某發(fā)電有限責(zé)任公司 2600MW 機(jī)組電除塵器本體改造可采用以下兩種有效且安全可靠的方式是低低溫省煤器和橫向雙層極板。cm)粉塵時(shí)，隨著沉積在極板上的粉塵層增厚，電荷釋放更加困難。因此，從環(huán)保達(dá)標(biāo)角度看，其選擇意義不大。 以上三種電源為當(dāng)今著力發(fā)展的可以提高電除塵能效，同時(shí)減少電耗的主要電源。避免了依靠軟件控制進(jìn)行火花跟蹤等信號(hào)滯后的缺點(diǎn)。軟穩(wěn)電源和常規(guī)電源相比，不僅因?yàn)檐浄€(wěn)電源消除了肉眼能看得見的火花放電，同時(shí)也消除了肉眼看不見的超出火花放電的那部分。即與氣流方向垂直布置的集塵極板。雙 C 型極板能把振打時(shí)掉下來的粉塵控制在雙 C 槽內(nèi)，再加上電場(chǎng)抑制作用，粉塵不易產(chǎn)生二次飛揚(yáng)。 低壓省煤器安裝于空預(yù)器出口至除塵器入口四個(gè)的水平煙道內(nèi)，由凝結(jié)水系統(tǒng)流來的低壓加熱器主凝結(jié)水，經(jīng)低壓省煤器入囗集箱進(jìn)入低壓省煤器，流經(jīng)蛇形管排吸收煙氣熱量，返回到主凝結(jié)水管道。表 4 主要污染物減排統(tǒng)計(jì)序號(hào) 項(xiàng)目 符號(hào) 單位 數(shù)值 備注1 節(jié)約標(biāo)煤量 Wbj t/年 　2 減少 CO2 排放 MCO2 t/年 　3 減少 NOx 排放 MNOx t/年 NOx 濃度200mg/m34 減少 SO2 排放 MSO2 t/年 95 %脫硫后5 減少粉塵排放 Mfc t/年 除塵后 20mg/ m3　引風(fēng)機(jī)等輔機(jī)設(shè)備能耗增加計(jì)算：機(jī)組尾部煙道安裝低溫省煤器后，會(huì)增加煙氣阻力和工質(zhì)阻力，相應(yīng)地會(huì)增加引風(fēng)機(jī)和水泵的功耗，其能耗增加見表 5。之間，通過換裝軟穩(wěn)電源后可使除塵器出口粉塵排放降低至50 mg/Nm179。? 進(jìn)行本體改造，拆除原有除塵器本體第四電場(chǎng)，換裝中標(biāo)單位獨(dú)有雙層橫向陽極板，并對(duì)第一、二、三電場(chǎng)進(jìn)行檢修。6. 工程預(yù)算（600MW 單臺(tái)） 改造預(yù)算 電源及控制系統(tǒng)（雙室四電場(chǎng)）序號(hào) 材料名稱 數(shù)量 金額（萬元） 備注1 軟穩(wěn)電源及控制器 12 套 528 GRW72KV/900Ma2 軟穩(wěn)電源及控制器 8 套 304 GRW72KV/500Ma3 電源及系統(tǒng)安裝 20 套 76 含系統(tǒng)兼容4 電纜及橋架 505 稅金(8%取費(fèi)) 合計(jì) 本體改造序號(hào) 材料名稱 數(shù)量 金額（萬元） 備注1 拆除本體內(nèi)外部機(jī)構(gòu) 2 檢修本體及一至三電場(chǎng) 3 收塵陽極板 1600 套 4 頂層支架及附件 5 陰極線 1600 套 6 高壓絕緣子 7 聚四氟管 8 陰極振打裝置 9 電加熱器 10 陽極振打裝置（輔助清灰） 11 運(yùn)輸、安裝、調(diào)試費(fèi) 12 稅金(8%取費(fèi)) 合計(jì) 低低溫省煤器 項(xiàng)目總投資：1200 萬元，包括低低溫省煤器整體系統(tǒng)所有費(fèi)用。根據(jù)軟穩(wěn)電源的特點(diǎn)和環(huán)保功效，更換軟穩(wěn)電源后除塵效能在常規(guī)電源的基礎(chǔ)上提高50%，即現(xiàn)在出口排放60mg/Nm179。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 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。極板間開口率為 30～50%均速板 D 把風(fēng)道出口氣流進(jìn)行均速。cm。 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。 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。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。國內(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，就連美國原裝進(jìn)口的產(chǎn)品，其減排增效也達(dá)不到 20%，國產(chǎn)的高頻電源減排效果只有 10%左右。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。），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。但是，其運(yùn)營成本以及對(duì)環(huán)境的綜合負(fù)擔(dān)，成為長期使用的現(xiàn)實(shí)障礙。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。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。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。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。 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。保證單電場(chǎng)的除塵效率為 89%以上。 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。 該方案不改造輸灰系統(tǒng)。從環(huán)保角度，可以降低除塵器排放粉塵濃度為約 15mg/Nm3。②. 燃用煤種變化大，灰份升高，導(dǎo)致除塵器出口濃度偏高。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。 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)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。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。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。b. 目前國內(nèi)陽極板高度設(shè)計(jì)最大為，因而陽極板高度增加對(duì)除塵器收塵面積增加的影響很小。從本體上確保提高除塵效率。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。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。 不同電源供電原理的比較分析 總的來說，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。 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。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。 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。氣流是沿集塵極表面繞行，大大延長塵粒運(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。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。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。左右，再經(jīng)過脫硫塔后，一般都能使煙囪排放可以達(dá)到30 mg/Nm179。或者加裝低低溫省煤器并對(duì)除塵器本體進(jìn)行全面檢修。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 說明：鍋爐年利用小時(shí)數(shù)按 4500h 計(jì)算。 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。 經(jīng)濟(jì)效益分析說明：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。 排煙溫度與除塵效率的關(guān)系：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 28 / 46 低壓省煤器系統(tǒng)簡(jiǎn)介 低壓省煤器與主回水成并聯(lián)布置，取水取自8 低加入口和7 低加出口，兩路取水混合后進(jìn)入低壓本體吸熱后，返回至6 低加出口。集塵極板 C 形角能把沿著集塵極板表面流過沒有捕集下來的塵粒，再按氣流導(dǎo)向集塵極板表面，加以捕集。cm—310 12Ω自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓，有效抑制火花放電的發(fā)生，保持最佳放電狀態(tài)。 ③軟穩(wěn)電除塵技術(shù)能夠處理高比電阻礦物粉塵，極大限度的抑制“反電暈現(xiàn)象”的發(fā)生，增大了收集粉塵顆粒的范圍，并避免除塵設(shè)備內(nèi)部收塵極“結(jié)瘤”現(xiàn)象。2022 年開始，主振元件采用可控硅，功率較大，輸出高壓電流可達(dá) 1050mA。但是，實(shí)際應(yīng)用中，高頻電源的減排效果并沒有廠家宣傳那么有效。當(dāng)集塵極板上的粉塵達(dá)到一定厚度時(shí)，再通過振打裝置使粉塵落入下部灰斗，再把灰塵通過輸灰裝置輸送出