【文章內(nèi)容簡介】 經(jīng)過空氣預(yù)熱器加熱到 250℃ 后分成兩部分，第一部分熱山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 11 空氣進入爐膛底部風(fēng)室，通過布置在布風(fēng)板上的風(fēng)帽使床流化；另一部分熱空氣是為了點火用，該熱空氣點火成功后與第一部分熱空氣混合進入爐膛底部風(fēng)室。二次風(fēng)系統(tǒng)分為二路：第一路冷風(fēng)作為給煤皮帶的密封用風(fēng)，送至給煤機，以克服爐內(nèi)正壓，防止?fàn)t膛煙氣倒流進入給煤系統(tǒng)；第二路風(fēng)經(jīng)過暖風(fēng)器及二次風(fēng)空氣預(yù)熱器后，風(fēng)溫約 260℃ ，作為二次風(fēng)進入爐膛上部的二次風(fēng)箱，用于補充燃燒空氣，完成分級燃燒，增加床內(nèi)擾動和保持錐段及上爐膛的氣流速度，保證床內(nèi)良好的燃燒 及脫硫反應(yīng)。 每臺鍋爐配一臺雙室四電場靜電除塵器，除塵效率在 %以上。三臺爐合用一座煙囪，煙囪高度為 180m，出口內(nèi)徑為 。 采用正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)方案。在每個灰斗下部配一小倉泵，用壓縮空氣直接將飛灰輸送到灰?guī)臁；規(guī)斓撞吭O(shè)濕式攪拌機和干灰散裝機，用來卸料裝車；灰?guī)熘械母苫矣酶苫夜捃囘\往綜合利用地點，可將灰調(diào)濕后用密閉汽車運至廠外貯灰場。 鍋爐排渣進入冷渣器，將熱渣從 800℃ 冷卻至 200℃ 后經(jīng)輸送機 (埋刮板機或鏈?zhǔn)綑C等 )將渣輸送到爐后渣倉內(nèi)，然后用自卸汽車將渣送到綜合利用點。如建材廠生產(chǎn)出現(xiàn)事 故，則運至廠外貯灰場。 ⑶ 熱力發(fā)電 電廠發(fā)電的主要設(shè)備是汽輪機和發(fā)電機。鍋爐內(nèi)的中溫次高壓蒸汽進入汽輪機內(nèi)膨脹作功，沖動汽輪機轉(zhuǎn)子，汽輪機轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)，使發(fā)電機產(chǎn)生電力。 選用雙抽凝汽式直接空冷供熱機組，其主要技術(shù)規(guī)范如下： 型號： 額定 /最大功率： 50MW/60MW 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 主汽門前壓力： 山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 12 主汽門前溫度： 535℃ 工業(yè)抽汽壓力： 額定 /最大工業(yè)抽汽量： 140t/h/230t/h 采暖抽汽壓力： 額定 /最大采暖抽汽量： 100t/h/200t/h 發(fā)電機的主要技術(shù)規(guī)范為： 型號： QF602 型 額定功率： 60MW 額定電壓： 額定轉(zhuǎn)速： 3000r/min 功率因數(shù)： 額定頻率： 50Hz 本項目承擔(dān)生活熱負(fù)荷及采暖熱負(fù)荷，生活熱負(fù)荷主要是 用山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 13 汽，采用工業(yè)抽汽 ， 262℃ 的蒸汽直接向用戶供熱。采暖供熱系統(tǒng)采取在廠內(nèi)設(shè)熱力站，裝設(shè)熱網(wǎng)加熱器，用參數(shù) 、 150℃ 的采暖抽汽加熱熱網(wǎng)循環(huán)水。熱網(wǎng)加熱器出口熱水溫度 120℃ ， 供至各二級采暖熱力站，回水溫度為 70℃ 。 工程的先進性 電廠根據(jù)當(dāng)?shù)孛禾抠Y源的特點和環(huán)境保護的要求，選用 220t/h 循環(huán)流化床燃煤鍋爐。 循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是近十幾年來發(fā)展起來的潔凈、高效的新型燃燒技術(shù)，它采用了分級循環(huán)燃燒系統(tǒng)。 循環(huán)流化床燃煤鍋爐應(yīng)用于發(fā)電機組的主要優(yōu)點是： ⑴ 燃燒效率高。由于采用分級循環(huán)燃燒系統(tǒng)，氣固兩相混合接觸較好，滯留時間較長。設(shè)計合理的循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率可達 99%，與煤粉爐的燃燒效率相當(dāng)，但在燃燒低品位煤時，其燃燒效率將大大優(yōu)于煤粉爐，而且其燃燒效率不受爐內(nèi)脫硫 過程的影響； ⑵ 燃料的適應(yīng)性廣。它不僅可燃用煤粉爐使用的各種燃料，而且能燃用高灰分高水分的褐煤、洗中煤、煤泥、煤矸石等劣質(zhì)燃料。循環(huán)流化床鍋爐為有效利用這些其它燃燒方式根本無法利用的劣質(zhì)燃料提供了一條很好的途徑。 ⑶ 爐內(nèi)脫硫、低 NOx 生成，控制煙氣污染物效果好。需要對煙氣脫硫時，可在燃料中加入石灰石，當(dāng) Ca/S 比為 時脫硫效率可達 80－ 95％。由于燃燒溫度低和采用分級燃燒， NOx 的生成量較低。一般情況下 NOx 排放濃度可降低到 500mg/m3 以下。低于火電廠 NOX 的排放標(biāo)準(zhǔn) (650mg/m3)。 ⑷ 燃料和石灰石制備及給料系統(tǒng)較簡單。入爐煤顆粒一般要求在 3－10mm 以下。石灰石顆粒在 1mm 以下，比爐外煙氣脫硫使用的石灰石粉細(xì)度（ 250 目篩余 5％）要粗得多； 山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 14 ⑸ 負(fù)荷變化范圍大，調(diào)節(jié)特性好。由于循環(huán)流化床鍋爐所特有的良好的水循環(huán)特性、汽溫控制特性和燃燒特性，使得其具有較大的負(fù)荷變化范圍，鍋爐負(fù)荷可在 30~110％范圍內(nèi)穩(wěn)定運行； ⑹ 灰渣便于綜合利用。循環(huán)流化床鍋爐灰渣未經(jīng)高溫熔融過程，活性較好，且可燃物少，有利于作水泥摻合料和其它建筑材料的原料。 ⑺ 發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗低，由于鍋爐的燃燒效率高，使 發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗降低。本工程發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為 ，為國內(nèi)中型熱電廠的先進水平。 總之，循環(huán)流化床鍋爐燃燒效率高，污染物排放量少，發(fā)電煤耗低，是一種高效、低污染燃燒技術(shù)，是一種好的清潔生產(chǎn)工藝。 3．直接空冷系統(tǒng) 直接空冷是將汽輪機排出的乏氣，由管道引入稱之為空冷凝汽器的鋼制散熱器中，由環(huán)境空氣直接將其冷卻為凝結(jié)水，減少了常規(guī)二次換熱所需要的中間冷卻介質(zhì)，換熱溫差大，效果好。避免了冷卻水蒸發(fā)、風(fēng)吹和排污損失，節(jié)約用水。此外，直接空冷系統(tǒng)還有以下特點： ⑴ 電廠整體占地面積較小。由于空冷凝汽器布置在 汽機房前的高平臺上，平臺下仍可布置電器設(shè)備等，空冷凝汽器占地得到綜合利用，使得電廠整體占地面積減少。 ⑵ 冬季防凍措施比較靈活可靠。直接空冷通過改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速或停運風(fēng)機或使風(fēng)機反轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)空冷凝汽器的進風(fēng)量，直至吸熱風(fēng)來防止空冷凝汽器凍結(jié)，調(diào)節(jié)相對靈活，效果好且可靠。 鍋爐煙氣處理情況簡介 靜電除塵器的工作原理是利用高壓 電場 使煙氣發(fā)生 電離 ，氣流中的 粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。負(fù)極由不同斷面形狀的金屬導(dǎo)線制成，叫放電電極。正極由不同幾何形狀的金屬板制成，叫集塵電極。靜電除塵器的性能受粉塵性質(zhì)、設(shè)備構(gòu)造和煙氣流速等三個因素的影響。粉塵的比電阻是評山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 15 價導(dǎo)電性的指標(biāo)，它對除塵效率有直接的影響。比電阻過低，塵粒難以保持在集塵電 極上，致使其重返氣流。比電阻過高，到達集塵電極的塵粒電荷不易放出，在塵層之間形成電壓梯度會產(chǎn)生局部擊穿和放電現(xiàn)象。這些情況都會造成除塵效率下降。 靜電除塵器的電源由控制箱、升壓變壓器和整流器組成。電源輸出的電壓高低對除塵效率也有很大影響。因此，靜電除塵器運行電壓需保持 40 一 75kV 乃至 100kV 以上。 與其它類型的除塵器相比，電除塵器有如下明顯的特點： ⑴ 除塵效率高，三電場電除塵器的除塵效率可達 ％以上，四電場電除塵器的除塵效率可達 ％以上； ⑵ 本體壓力損失小，壓力損失一般為 160~300Pa； ⑶ 能耗低，處理 1000m3 煙氣約需用電 ~； ⑷ 處理煙氣量大，可達 106m3/h 以上； ⑸ 可在高溫下運行，普通鋼材可在 350℃ 以下運行。 電廠燃用洗中煤和矸石，并摻燒石灰石，所以燃料的總灰分很高。為了保護環(huán)境空氣質(zhì)量，使煙塵排放濃度不超過最高允許排放濃度限值，必須采用高效除塵器。 山西 XX 熱電有限責(zé)任公司所采用的鍋爐煙氣處理設(shè)施 —— 電除塵設(shè)備為先進的 雙室四電場靜電除塵器。 采用 靜電除塵器的 除塵效率 可達 99%。 改造 方案 的選擇 現(xiàn)有靜電除塵器供電電源系統(tǒng)存在的問 題 單相電源加到電除塵器所產(chǎn)生的峰值電壓比平均電壓高 25%，易在電除塵器電場中誘發(fā)電火花：電暈電流密度低，在高濃度粉塵或帶脫硫系統(tǒng)的工況下，難以提高電場的平 均電壓、電流，影響整體除塵效率，使得電除塵器山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 16 的出口氣體排放難以達標(biāo) 。 為彌補該不足采用了 增大電除塵器單體體積或增加電場級數(shù)等辦法，于是出現(xiàn)許多大型四電場和五電場的電除塵器，但這樣一來，在提高除塵器收塵效果的同時，也帶來很多弊端，例如：三相用電不平衡、功率因數(shù)低、初級電網(wǎng)損耗大等問題，造成嚴(yán)重的電網(wǎng)污染，不利于工廠用電和節(jié)能。于是人們渴望有一種既能適應(yīng) 更高環(huán)保要求又能節(jié)能減排的產(chǎn)品。 需求推動發(fā)展，為適應(yīng)日趨嚴(yán)峻的市場要求，人們開始從電氣角度尋找出路。于是市場上先后推出了三相電源、高頻開關(guān)電源等新一代高效除塵電氣產(chǎn)品，并經(jīng)過現(xiàn)場運行證明它們能夠確實有著比單相電源更加有效的除塵效果及節(jié)約用電等諸多優(yōu)點，所以它們必將成為單相硅整流電源的替代產(chǎn)品得以推廣。 目前 2鍋爐煙氣靜電除塵器的實際運行效率 99%， 20xx年 5月監(jiān)測的數(shù)據(jù)表明，該除塵器出口煙氣粉塵濃度為 132mg/m3，雖然達到了 標(biāo)準(zhǔn) 的要求，但與 太原市提出的 50mg/m3要求還遠較大的距離。 三相 電源系統(tǒng)的優(yōu)點 三相電源采用三相可控硅全控移相調(diào)壓技術(shù)，將三相 380V/50Hz 電網(wǎng)電源由三組可控硅調(diào)壓后、經(jīng)三相變壓器升壓，在次級整流后并聯(lián)成一路高壓直流信號加到電除塵器電場。 由于每臺電源設(shè)備相對電網(wǎng)都是三相平衡負(fù)載，因此無論電場多少，都不會造成三相用電不平衡。 同時單相電源的電源效率約為 70%，而三相電源的電源效率達 95%；在相同的額定輸出功率條件下，三相電源的交流輸入電流，約為單相電源的43%，因此能有效地 減少線路損耗和無功損耗，有著非常科學(xué)的電力應(yīng)用特點和顯著的節(jié)能 效果，它代表著國內(nèi)外高壓靜電除塵用整流設(shè)備最先進的技術(shù)水平。 山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 17 三相電源具有顯著特點 三相平衡輸入，可以減少初級電流 ，減少電網(wǎng)缺相損耗；如：要給電除塵器本體提供 ， 采用單相電源的輸入電流為： 271A。一路缺相；采用三相電源的每相輸入電流為： 114A。對電網(wǎng)無污染，無缺相損耗，是屬于綠色環(huán)保設(shè)備；更適合做成電除塵電源的大功率輸出，更能滿足當(dāng)前本體大型化的特點。 可直接節(jié)能 25%以上，單相輸出效率一般設(shè)計為： 。在實際使用單相的效率會更低一些；而三相的輸出效率 為： 。如果算上單相工作時電流缺相空損，實際節(jié)能效果 超過 25%。 輸出的二次電壓平穩(wěn)，峰值電壓與有效值、平均值電壓基本一致，在相同的擊穿電壓下，其二次輸出平均電壓可提高 15%以上，電場的電流密度可提高一倍以上，即輸出二次輸出電流增加一倍；對于相同的負(fù)載，采用三相電源可比單相提高一倍以上的有效輸出功率；有利提高一些電壓電流偏低的應(yīng)用場合的電暈功率，有利于克服高濃度粉塵的運行效果，從而提高除塵效率；對于新設(shè)計的本體可以減少收塵的比面積，降低除塵器總重量，減低成本 改造技術(shù)方案 本 項 目 擬 選 用 廈門 綠 洋 電 氣 有 限 公 司 生 產(chǎn) 的。 該 產(chǎn)品符合《中華人民共和國機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ——高壓靜電除塵用整流設(shè)備（ JB/T9688—1999）》。 （ 1） 高壓控制柜采用標(biāo)準(zhǔn)的冷彎型鋼框架式結(jié)構(gòu)組成，采用統(tǒng)一的(高 )（寬） (深 )外形尺寸。進出線方式有底部進、出線和頂部（母線排）進線、底部出線 (2)整流變壓器 山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 18 整流變壓器為油浸自冷式，包括交流升壓和高壓硅堆橋整流兩大部分。 (3)阻尼電阻 阻尼電阻串聯(lián)在整流變壓器高壓輸出端和除塵器電場之間 ，是整流設(shè)備電路系統(tǒng)中的保護元件，它在運行中起著限制閃絡(luò)沖擊電流，吸收高次諧波保護控制電路的重要作用。對于配用高壓隔離開關(guān)柜的戶外型側(cè)出線整流變壓器，通常將阻尼電阻安裝在開關(guān)柜內(nèi)。 主回路工作原理 三相交流 380V、 50Hz 電源 LA、 LB、 LC，經(jīng)過空氣開關(guān) QA1，進入主交流接觸器 KM1， KM1 輸出分別連接到三組正反向并聯(lián)的可控硅進行移相調(diào)壓，輸出連到變壓器一次側(cè)輸入端 XA、 XB、 XC；經(jīng)二次側(cè)三組高壓線圈分別升壓整流后并聯(lián)成一路負(fù)高壓經(jīng)阻尼電阻輸出供給電除塵器。變壓器二次電壓、二次電流取樣信號，反饋到 HVC20xx 漢顯控制器，通過控制器自動判斷分析計算三相可控硅導(dǎo)通角，來控制整流變壓器的輸出電壓，形成閉環(huán)式自動調(diào)壓系統(tǒng)。 設(shè)備的使用 (1) 第一次啟動前的檢查與調(diào)整 ； ； ； 、有無松動； 2500V 兆歐表檢查負(fù)載（電除塵器電場）絕緣，一般其電阻值應(yīng)在 100 兆歐以上。 。 。打開內(nèi)門， “合上 ”主空氣開 關(guān) QA1，再合上操作電源斷路器 QA2，轉(zhuǎn)動主令開關(guān) SA1，接通控制回路電源，觀察山西 XX熱電有限責(zé)任公司 2鍋爐電除塵改造項目 可行性研究報告 19 柜面上的 “相序錯誤 ”黃色指示燈是否點亮，燈亮表示斷相或相序錯誤，要切斷總電源，調(diào)整進線 LA、 LB、 LC 的順序，直到 “相序錯誤 ”燈不再亮為止，關(guān)閉內(nèi)門板，方可進入正常操作。 (2)設(shè)備啟動： “合上 ”主空氣開關(guān) QA1，再合上操作電源斷路器 QA2，主令開關(guān) SA1 轉(zhuǎn)向 “本地 ”位置， “電源指示 ”綠燈 HL1 點亮， HVC20xx 主控制器和 LDHB31A 三相脈沖控制器上電，并自動復(fù)位，顯示器顯示歡迎詞界面，然后進入關(guān)機記錄界面，按 “確認(rèn) ”鍵進入初始待機界面。若此時按 “自動 ”鍵，則控制器自動控制主接觸器 KM1 吸合，隨后電壓慢慢升高，達到某一設(shè)定值后運行在