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电袋除尘技术在元宝山发电厂2#机组增效改造中的应用

时间:2017-11-18 15:16:00 来源:本网

  (浙江菲达环保科技股份有限公司浙江诸暨311800 600MW机组原电除尘器配置情况及改造后电袋除尘器性能参数,阐述了烟道气流均布设计、本体优化布置、烟风道系统改造等具体方案以及最终性能测试结果。说明电袋除尘技术是一种稳定、可靠的除尘技术,随着环保要求日益严格,电袋除尘将起到越来越重要的作用。

  统;性能测试1概况元宝山发电有限责任公司2机组是我国由德国引进的第一台600MW火力发电机组,锅炉为原西德斯坦缪勒公司(Steinmller)的产品,锅炉为亚临界、一次上升、中间再热直流锅炉,原配备除尘器为德国斯坦缪勒公司设计生产的244m2双室三电场电除尘器,2000年由兰州电力修造厂对该设备进行提效改造,改造方案为:在原电除尘器左右两侧并排布置一台280m2双室四电场除尘器,并在原两台244m2电除尘器后面增加一个3米电场。电除尘器改造至今已有十多年,随着时间的延长,实际除尘效率偏低,粉尘排放超标严重。不能满足环保及机组稳定运行的要求。为满足新的环保要求,同时减少引风机叶片磨损,决定将原除尘器改造为电袋除尘器,同时实施锅炉、空预器、脱硝、引风机增引合一、脱硫等系统改造。

  2原电除尘器配置及参数2机组电除尘器参数(台炉配1、2、3、4号电除尘器,见)1、2号除尘器参数(单台):型式:三室四电场每台除尘器通流断面积:244m2电场有效长度:3X4+3m电场有效高度:14m有效宽度:5.7m+6m+5.7m同极距:300mm 3、4号除尘器参数(单台):型式:双室四电场每台除尘器通流断面积:280m2电场有效长度:4X4m电场有效高度:14m有效宽度:2X9.9m同极距:一电场300mm、二四电场2.2煤、灰成份分析(见表1)表l煤、灰成份分析煤灰分析项目名称符号单位设计煤质校核煤种i校核煤种11校核煤种m校核煤种IV煤质成份分析收到基水份收到基灰份收到基挥发份收到基低位发热量收到基碳收到基氢收到基氧收到基氮收到基硫灰成份分析二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化镁氧化钙二氧化钛'存在问题及分析选型设计偏小相对于新排放标准,原电除尘器设计选型偏小,比集尘面积仅为90m2/(ni3/S)。机组在600MW负荷下,除尘器人口含尘浓度34.5g/m3、除尘器入口实际烟气量406. 52X104m3/h时,1号除尘器实测除尘效率为99.52%,2号除尘器实测效率为99. 56%,3号除尘器实测除尘效率为99.53%,4号除尘器实测效率为99. 55%,根本无法满足现有排放要求。

  气流分布不均。

  2炉一台炉配四台除尘器,烟道布置不规则,气流均布难度大,且原烟道导流板磨损严重,部分已割除,导致1、2、3、4号除尘器风量偏差严重(见)。除尘器进口封头内气流分布板磨损、缺失造成单列除尘器内部气流分布不均。

  本体设备老化电除尘自2000年改造以来已投运十多原空预器至除尘器烟道导流板布置年,长期运行出现极线、极板弯曲变形,极线尖端钝化;阴极大、小框架变形,极间距超标;振打锤、轴承座磨损,振打杆与极板连接部位松动,振打清灰效果差等等情况。造成除尘器效率衰减明显。

  4改造方案烟道均流改造原空预器拆除,空预器灰斗由半圆形改为矩形,每个空预器灰斗设三个烟道接口,其中两个接口连接2除尘器,一个接口连接4除尘器,烟道系统布置极不规则,且1、2号与3、4号除尘器要求的流通烟气量不同,给烟道的均流设计带来很大难度。

  为保证每台除尘器烟气流量偏差小于士4%.根据进、出口烟道和除尘器本体结构尺寸图,从锅炉空预器出口至引风机人口段建立1:1几何模型。由于除尘器进口喇叭气流分布板(多孔板)结构复杂,在保证计算精度的基础上,把气流分布板用多孔介质进行简化,其模拟阻力与多孔板阻力等效。布袋区用多孔跳跃进行简化,同时模型电场区设置模拟极板。经不断优化均流板布置并反复计算,确定最终烟道均流设计方案(见、)。

  烟道气流分布矢量图除尘器本体改造改造思路保持原电除尘器基础位置、长度及宽度不变,保持原进、出口封头标高不变;1、2号除尘器第一电场内件更新,3、4号除尘器第一电场利旧检修;二、三、四电场内件拆除布置滤袋;原进口封头、壳体及灰斗利旧,内外顶盖、出口封头、走梯平台利旧改制;电场区与布袋区、布袋区与布袋区之间设置导流装置;新增高净气室、旁通烟道、出口烟道、风门系统及预涂灰装置。新增喷吹用气及仪控用气管路系统;原第一电场电源利旧检修,后三电场电控系统拆除。增加袋区PLC控制系统,实现电区、袋区参数设置及监控功能。

  本工程布袋区改造采用固定脉冲行啧吹方式,喷吹阀采用ALSTOM专利产品一活塞式脉冲阀,该阀具有“软着陆”功能,在脉冲阀关闭时,可控制其关闭速度,使滤袋内部的压力缓慢下降,减小滤布与笼骨的碰撞,延长滤布的寿命。滤袋布置采用菲达专利技术错层式布置(国家发明专利200710071236.4“大型电袋除尘器”),将从电场区流出的烟气沿水平方向导人布袋区,即保证电场区气流的均匀性,提高电除尘效率,降低布袋区的入口粉尘浓度。同时,在烟气流动方向上,逐步降低滤袋的布置高度,增大布袋区的水平流通面积,降低布袋区的气流垂直上升速度,避免二次吸附现象发生。

  同时各个滤室的结合部安装阻流装置以消除布袋区的局部高速气流。以此实现电袋除尘器高效低阻、长期稳定运行。

  改造后电袋除尘器参数(见表2)表2改造后电袋除尘器参数序号项目单位主要技术参数型式1电+3布人口烟气含尘浓度。

  出口烟气含尘浓度本体总阻力本体漏风率处理烟气量1号除尘器2号除尘器3号除尘器4号除尘器烟气温度电除尘器部分参数除尘器烟气流通面积电场数个电场有效长度比集尘面积电除尘区效率布袋除尘器部分参数总过滤面积过滤速度布袋材料布袋清灰方式脉冲清灰脉冲阀规格使用温度酸露点以上20165布袋工作寿命喷吹压力平均压缩空气耗量4.3烟道系统改造本次改造原引风机及增压风机拆除,在原增压风机室安装扩容风机。原引风机拆除后烟道需贯通。若烟道采用高位布置,可适当减少系统阻力,但新增烟道需跨越引风机室顶部,烟道支架将高达23米,且支架必须布置在室内并穿过引风机室房顶,造成布置、施工十分困难。经过多次勘查现场并与业主络烟箱低位贯通,将联络烟箱出口端连接烟道更新,增大烟道流通面积,降低烟气流速,在满足了系统阻力设计要求同时大大减轻设计及施工难度。

  考虑脱硝、电袋除尘的改造及风机选型裕量加大等因素引起烟风系统设计压力的增加,本次改造对除尘器前后烟道,尤其是除尘器后端至新引风机入口的烟道进行了强度校核,并采取相应加固措施。

  5改造结果机组改造顺利完成于2014年3月投入运行。东北电科院于2014年9月27日对其进行了性能考核测试,在满负荷600MW、烟气量4427000m3/h工况下,测试结果如下:除尘出口排放浓度为24.5mg/Nm3,阻力值为841Pa,漏风率1.58%,各项技术指标均满足用户要求。

  6结论电袋除尘器具有独特过滤机理,不受煤种、灰特性、烟气工况等影响,具备长期稳定保持低排放的优越性能。随着气流分布CFD模拟计算技术、均流喷吹技术、新型滤料及制造工艺等不断创新和进步,电袋除尘技术在燃煤电厂的烟气净化中将起到越来越重要作用。

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