【文章內(nèi)容簡介】 % 4 10～ 20 %～ % %～ % 5 20～ 30 %～ % %～ % 6 30～ 40 %～ % %～ % 7 40～ 60 %～ % %～ % 8 60 % % 表 210 飛灰密度分析 試驗(yàn)煤質(zhì) 堆積密度（ g/cm3) 真密度（ g/cm3) 4月 17日 近設(shè)計(jì)煤種 4月 18日 近校核煤種 現(xiàn)有 電 除塵器 概況 2 機(jī)組 從投運(yùn)以來 ， 1 電除塵分別于 20xx 年 6月、 20xx 年 5月、20xx年 5月、 20xx 年 11 月、 20xx 年 9月、 20xx 年 9月經(jīng)歷了 6次小修，于 20xx 年 10 月進(jìn)行了一次大修。 2 電除塵分別于 20xx 年 9月、 20xx 年 4宜興華潤熱電有限公司 2 60MW 2 爐電除塵器改造工程 可行性研究報(bào)告 12 月、 20xx年 4月、 20xx年 3月、 20xx年 9月經(jīng)歷 5次小修。 20xx年 8月份， 諸暨電除塵器研究所 對 2 爐 2臺電除塵 器 分別進(jìn)行了性能測試， 測試結(jié)果 1爐電 除塵 器除塵效率 %， 2爐電 除塵 器除塵效率 %。 在 20xx 年 1月 電廠 對 2 爐 2臺電除塵 器 分別進(jìn)行了脈沖供電、降壓振打的節(jié)能改造 ， 改造后節(jié)能效果明顯。 20xx年 4月， 宜興華潤熱電有限公司 委托蘇州熱工研究院有限公司 對現(xiàn)有 2 爐電除塵器進(jìn)行了性能測試 （測試報(bào)告見附件二） ， 電除塵器 性能測試結(jié)果見表 21表 212。根據(jù)測試 結(jié)果 ， 2 電除塵器 燃用近設(shè)計(jì)煤種時(shí)，電除塵器出口煙塵排放濃度約 180 mg/Nm3， 除塵效率約為 %， 燃用近校核煤種時(shí)，電除塵器出口煙塵排放濃度約 241 mg/Nm3，除塵效率約為%。 表 211 電除塵器性能測試匯總（ 4 月 17 日 近 設(shè)計(jì)煤種 100%負(fù)荷） 項(xiàng)目 單位 A 側(cè) B 側(cè) 機(jī)組發(fā)電負(fù)荷 MW 60 鍋爐蒸發(fā)量 t/h 245 進(jìn)口煙塵濃度 mg/(Nm3) 進(jìn)口折算煙塵濃度 (6%O2) mg/(Nm3) 進(jìn)口煙氣溫度 ℃ 進(jìn)口煙氣濕度 % 進(jìn)口煙氣量 Nm3/h 進(jìn)口煙氣流速 m/s 進(jìn)口煙氣靜壓 kPa 進(jìn)口煙氣全壓 kPa 出口煙塵濃度 mg/(Nm3) 出口折算煙塵濃度 (6%O2) mg/(Nm3) 出口煙氣溫度 ℃ 出口煙氣濕度 % 出口煙氣量 Nm3/h 出口煙氣流速 m/s 出口煙氣靜壓 kPa 出口煙氣全壓 kPa 除塵效率 % 宜興華潤熱電有限公司 2 60MW 2 爐電除塵器改造工程 可行性研究報(bào)告 13 項(xiàng)目 單位 A 側(cè) B 側(cè) 本體漏風(fēng)率 % 本體阻力 Pa 44 52 煙塵排放量 kg/h 煙塵排放總量 kg/h 電除塵器能耗 kW 表 212 電除塵器性能測試匯總（ 4 月 18 日 近 校核煤種 100%負(fù)荷） 項(xiàng)目 單位 A 側(cè) B 側(cè) 機(jī)組發(fā)電負(fù)荷 MW 60 鍋爐蒸發(fā)量 t/h 245 進(jìn) 口煙塵濃度 mg/(Nm3) 進(jìn)口折算煙塵濃度 (6%O2) mg/(Nm3) 進(jìn)口煙氣溫度 ℃ 進(jìn)口煙氣濕度 % 進(jìn)口煙氣量 Nm3/h 進(jìn)口煙氣流速 m/s 進(jìn)口煙氣靜壓 kPa 進(jìn)口煙氣全壓 kPa 出口煙塵濃度 mg/(Nm3) 出口折算煙塵濃度 (6%O2) mg/(Nm3) 出口煙氣溫度 ℃ 出口煙氣濕度 % 出口煙氣量 Nm3/h 出口煙氣流速 m/s 出口煙氣靜壓 kPa 出口煙氣全壓 kPa 除塵效率 % 本體漏風(fēng)率 % 本體阻力 Pa 42 63 煙塵排放量 kg/h 煙塵排放總量 kg/h 電除塵器能耗 kW 3 電除塵器 工作原理與提效改造技術(shù) 電除塵器 的工作原理 電除塵器是依靠氣體電離 ,粉塵粒子荷電，帶電粒子在電場力的作用下宜興華潤熱電有限公司 2 60MW 2 爐電除塵器改造工程 可行性研究報(bào)告 14 移動到收塵極板，通過合理的振打周期、振打力作用下，被收集在收塵板上的粉塵成片狀落入收灰斗去除，見圖 31所示。 圖 31 電除塵 器 工作原理 電除塵器提效改造技術(shù)簡介 我國火電行業(yè)以燃煤為主，排放的大氣污染物包括煙塵、二氧化硫和氮氧化物，是我國污染控制的重點(diǎn)行業(yè)。 隨著 GB13223《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》不斷修訂，國家 要求達(dá)標(biāo)排放的煙塵濃度值越來越低。 當(dāng)前我國的大中型火力發(fā)電廠煙氣除塵設(shè)備仍以采用電除塵器設(shè)備為主。 國內(nèi)電除塵器研究單位和制造廠為應(yīng)對新排放標(biāo)準(zhǔn)、煤種復(fù)雜多變、反電暈等問題，做了大量的開發(fā)研究工作，這些新技術(shù)對燃煤電廠現(xiàn)有電除塵器的提效改造提供了可以選擇的、可以多種組合的、靈活的技術(shù)方案。 電袋復(fù)合式除塵是通過前級電除塵區(qū)捕集 70～ 80%的煙氣粉塵，后級濾袋過濾區(qū)捕集少量的殘余粉塵。同時(shí)利用通過前級電場區(qū)產(chǎn)生的荷電粉塵可有效改善沉 積在濾袋表面粉塵層的過濾特性，使濾袋的透氣性能、清灰性能得到大幅改善，從而達(dá)到低阻高效收塵的效果。此技術(shù)結(jié)合了電除塵和濾袋除塵的兩種除塵特點(diǎn)，它的除塵效率不受煤種、飛灰特性的影響，與純布袋除塵器相比，在運(yùn)行過程中除塵器可以保持較低的運(yùn)行阻力。 電除塵技術(shù) 移動極板 電除塵器收塵機(jī)理與常規(guī)電除塵器相同，由前級固定 極板 電場（常規(guī)電場）和后級 移動極板 電場組成。 移動極板 電場中陽極部分采用回轉(zhuǎn)的陽極板和旋轉(zhuǎn)的清灰刷。附著于回轉(zhuǎn)陽極板上的粉塵在尚未達(dá)到形成反電暈的厚度時(shí)，就被布置在非電場區(qū)的旋轉(zhuǎn)清灰刷徹 底清除，因此不宜興華潤熱電有限公司 2 60MW 2 爐電除塵器改造工程 可行性研究報(bào)告 15 會產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象并最大限度地減少了二次揚(yáng)塵，增加粉塵驅(qū)進(jìn)速度，大幅提高電除塵器的除 塵效率，降低排放濃度，同時(shí)降低對煤種變化的敏感性。目前國內(nèi)已有 十 幾套 移動極板 電除塵器 在大中型燃煤發(fā)電機(jī)組中 投入運(yùn)行。 電除塵技術(shù) 機(jī)電多復(fù)式雙區(qū)電除塵技術(shù)，在電場結(jié)構(gòu)上不僅將粉塵荷電區(qū)與收塵區(qū)分開，而且采用連續(xù)的多個(gè)小雙區(qū)進(jìn)行復(fù)式配置；同時(shí)在配電上，采用獨(dú)立電源分別對荷電區(qū)與收塵區(qū)供電， 可極大改善常規(guī)單區(qū)電除塵技術(shù)荷電和收塵在同一區(qū)域完成，而無法兼顧荷電和收塵都達(dá)到最佳狀態(tài)的問題。使荷電與 收塵各區(qū)段的電氣運(yùn)行條件最佳化。由于收塵區(qū)采用了高場強(qiáng)的圓管 — 板式極配，實(shí)現(xiàn)了高電壓低電流的運(yùn)行特性，有效提高了對電除塵器后級電場細(xì)微粉塵的捕集，并可有效抑制高比電阻粉塵條件下的反電暈發(fā)生和低比電阻粉塵條件下的粉塵二次反彈，從而可提高并穩(wěn)定除塵效率。目前，雙區(qū)電場已應(yīng)用于末電場，作為細(xì)微顆粒的把關(guān)電場。 圖 32 雙區(qū)電除塵器示意圖 宜興華潤熱電有限公司 2 60MW 2 爐電除塵器改造工程 可行性研究報(bào)告 16 電除塵技術(shù) 低溫電除塵器是通過 低溫?fù)Q熱器 （主要采用汽機(jī)冷凝水與熱煙氣通過換熱器進(jìn)行熱交換，使得汽機(jī)冷凝水得到額外的熱量，以減小汽機(jī)冷凝水回路系統(tǒng)中低壓加熱器 的抽汽量），使進(jìn)入電除塵器的運(yùn)行溫度由常溫狀態(tài)(120℃～ 160℃ )下降到低溫狀態(tài)（ 90℃ ～ 110℃左右，一般控制在酸露點(diǎn)以上 10℃ )，由于排煙溫度的降低，進(jìn)入電除塵器的煙氣量減少、煙氣流速降低，粉塵比電阻降低。從而實(shí)現(xiàn)余熱利用和提高除塵效率的雙重目的。 增加 電場個(gè)數(shù)（增加 比集塵面積 ） 根據(jù)電除塵 器 效率計(jì)算公式 η = 1exp（ Aω /Q） ，在煙氣量一定的條件下， 增加電除塵器集塵極板面積，可以提高比集塵面積，從而 提高除塵效率 。如果原電除塵器進(jìn)、出口有場地空間，可以新增一個(gè)或兩個(gè)電場，提高電除塵器 的集塵面積，從而提高除塵效率。 高頻電源輸出直流電壓比工頻電源平均電壓要高約 30％，因?yàn)楣ゎl電源峰值電壓在電除塵器電場中觸發(fā)火花，顯著地限制了加在電極上的平均電壓。而高頻電源諧振頻率為 30～ 40kHz，同常規(guī)的工頻電源相比，高頻電源紋波系數(shù)小于 5%，在直流供電時(shí)它的二次電壓波形幾乎為一條直線，高頻電源提供了幾乎無波動的直流輸出，這使得靜電除塵器能夠以次火花發(fā)生點(diǎn)電壓運(yùn)行，從而提高了電除塵器的前電場供電電壓和電流，提高了前電場除塵效率，減輕了后級電場的負(fù)擔(dān)，從而使整臺電除塵器粉塵 排放濃度顯著降低，提高了整體除塵效率。 表 31 高頻電源與工頻電源性能比較 電除塵器電源性能 工頻電源 高頻電源 主電路型式 簡單 復(fù)雜 供電方式 工頻脈動 系列窄脈沖 工作頻率 50Hz 40kHz 供電脈沖 寬 窄 火花控制能力 弱 強(qiáng) 電源利用率 70% 大于 90% 功率因數(shù) 80% 大于 95% 宜興華潤熱電有限公司 2 60MW 2 爐電除塵器改造工程 可行性研究報(bào)告 17 電源相數(shù) 兩相平衡 三相平衡 控制電路 簡單 復(fù)雜 電源體積、重量 大、重 ?。s為工頻電源的 1/5 至 1/3）、輕 對電場環(huán)境的適應(yīng)性 一般 好 4 電 除塵器改造設(shè)想 電除塵器改造的主要設(shè)計(jì)資料 煤質(zhì)和灰分分析 在煤的成分中，對電除塵器性能產(chǎn)生影響的主要因素有 Sar、水分和灰分，其中 Sar對電除塵器性能的影響最大。含 Sar量較高的煤，煙氣中含較多的 SO2， SO2在一定條件下，以一定的比率轉(zhuǎn)化為 SO3， SO3易吸附在塵粒的表面，改善粉塵的表面導(dǎo)電性， Sar 含量愈高，工況條件下的粉塵比電阻也就越低，表觀驅(qū)進(jìn)速度 ω k越大，這就有利于粉塵的收集，對電除塵器的性能起著有利的影響。 水分的影響是顯而易見的。爐前煤水分高，煙氣的濕度也就大，粉塵的表面導(dǎo)電性也就好，比電阻也會 相對比較低。在燃煤含水量很高的鍋爐煙氣中，水分對 電除塵器的性能起著十分重要的作用。 煤的灰分高低，直接決定了煙氣中的含塵濃度。對于特定的工藝過程來說， 粉塵的驅(qū)進(jìn)速度 ω （ 或 表觀驅(qū)進(jìn)速度 ω k）將 隨著粉塵濃度的增加而增加。但電除塵器對粉塵濃度有一定的適應(yīng)范圍，超過這個(gè)范圍，電暈電流隨著含塵濃度的增加而急劇減小，當(dāng)含塵濃度達(dá)到某一極限值時(shí)，或是含塵濃度雖然不十分高，但是粉塵粒徑很細(xì)，比表面積很大時(shí)，極易形成強(qiáng)大的空間電荷，對電暈電流產(chǎn)生屏蔽作用，嚴(yán)重時(shí)會使通過電場空間的電流趨近于零，這種現(xiàn)象稱為電暈封閉。為了克服電 暈封閉現(xiàn)象，除了設(shè)置前置除塵設(shè)備以外，就電除塵器本身而言，最重要的技術(shù)措施是選擇放電特性強(qiáng)的極配型式和能滿足強(qiáng)供電的電源，同時(shí)要提高振打清灰效果。當(dāng)然，要求相同的出口粉塵濃度時(shí)，其設(shè)計(jì)除塵效率的要求也高。煙氣含塵濃度高，所消耗表面導(dǎo)電物質(zhì)的量大，對高硫、高水分的有利作用折減幅度大，綜合來講，高灰分對電除塵是不利的。 飛灰包括 Na2O、 Fe2O K2O、 SO Al2O SiO CaO、 MgO、 P2O Li2O、宜興華潤熱電有限公司 2 60MW 2 爐電除塵器改造工程 可行性研究報(bào)告 18 MnO TiO2及飛灰可燃物等成分。其中， Na2O、 Fe2O3對除塵性能起著有利的影響， Al2O3及 SiO2對除塵性能則起著不利的影響， K2O、 SO CaO、 MgO 對電除塵器性能的影響相對較小。高 Sar煤時(shí)， Sar對電除塵器的性能起著主導(dǎo)的作用，而低 Sar煤時(shí)， Sar的影響相對減弱，而主要取決于飛灰中堿性氧化物的含量、煙氣中水的含量及煙氣溫度等。 根據(jù) 國內(nèi)電除塵器所使用的燃煤煤種分析經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和 此次改造前對設(shè)計(jì)煤種和校核煤種的實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果 (表 26～表 210)，定性分析評價(jià)電除塵器收塵難易程度如下 ： 近設(shè)計(jì)煤種煤質(zhì) Sar=%≤ 1%；飛灰中 Al2O3+SiO2=%≥ 80%，且Al2O3=%≤ 40%， 從 利用電 除塵的難易看，可以定性評價(jià)為“ 一般 ”。 近 校核煤種 煤質(zhì) Sar=%≤ %， 飛灰中 Al2O3+SiO2= %≤ 90%，且 Al2O3=≤ 40%，從 利用電 除塵的難易看，可以定性評價(jià)為 “ 一般 ”。 電除塵器最適合的粉塵比電阻范圍為 104Ω cm～ 1011Ω cm。 粉塵比電阻超過 1011Ω cm 的粉塵稱為高比電阻粉塵。 對于高比電阻粉塵， 電除塵器的性 能 隨著比電阻的增高而下降。 這是因?yàn)椋喝舫练e在收塵極上的粉塵是良導(dǎo)體，則不會干擾正常的電暈放電，如果是 高比電阻粉塵，則電荷不易釋放。隨著沉積在收塵極上的粉塵層增厚，釋放電荷更加困難。 此時(shí)一方面由于粉塵層未能將電荷全部釋放，其表面仍有與電暈極相同的極性，便排斥后來的荷電粉塵。另一方面由于粉塵層電荷釋放緩慢，于是在粉塵間形成較大的電位梯