导电滤槽电除尘器在曲靖电厂的应用与研究

引言

随着我国工业及经济的持续快速发展,大气污染日趋严重,雾霾频繁爆发,大众对环境的关注,特别是对大气污染的治理呼声日益高涨,同时国家对环保要求不断提高,大气污染治理变得刻不容缓。近年,国家对粉尘污染物排放限值进行了重新修订,对排放标准提出了更高更严的要求,然而旧的电除尘器已很难达到当前的国家环保要求,大量火电厂必须有针对性地进行提效改造从而满足新的环保要求。因此,如何进一步提高电除尘器的效率,进行新一轮的提效升级改造,满足最新的排放标准成为当下研究的重点。传统的除尘器提效改造技术主要为高频电源技术、喇叭口气流均布技术、对除尘器电场加高加宽改造、低温省煤器电除尘器技术等,但受制于资金投入、场地空间、改造工期等诸多因素,部分电厂迟迟未能进行有效改造。为此,本文介绍了一种性价比较高的技术路线,即利用电场内部空间,主要采用导电滤槽技术,对电除尘器进行提效改造。

1导电滤槽技术原理

电除尘器的原理为,建立电场,产生电晕,使尘粒荷电,同时在电场力作用下,荷电尘粒向收尘极运动,最后通过振打清灰和排灰。然而当烟气进入电除尘器的电场时,尽管大部分粉尘能荷电向收尘极运动并收尘,但由于获电粉尘的相互排斥及有的粉尘获电不足,部分粉尘不能被收尘板捕集,并随气流逃逸出电场。另外,对阴极框架及阳极板排振打清灰时,产生的二次扬尘也会随气流逃逸出电场。而安装在电场末端的导电滤槽,具有静电捕集及拦截过滤粉尘的功能,并且能够增加各电场收尘面积,能够有效捕集游离在电场空间和从阳极板表面逃逸出电场的粉尘,使电除尘器效率大幅提高。

2导电滤槽特点及技术规范

(1）选用通透性强、导电性强、耐腐蚀的不锈钢滤网收尘装置:

(2）由于导电滤槽不存在形成反电晕的电场,高比电阻粉尘被捕集后,不会产生反电晕,对各种比电阻性质的粉尘能够很好地适应,通过导电滤槽静电吸附和拦截过滤,能有效捕集游离粉尘,不易被气流带走:

(3）阴、阳极振打清灰的二次扬尘,会随气流运动,能被导电滤槽吸附和拦截过滤:

(4）导电滤槽能够提高各电场的气流均匀性,非常有利于收尘效率的提高:

(5）由于未改变和拆除原电场阴、阳极等结构,不会降低原电场的收尘效果:

(6）导电滤槽具有安装简便、施工工期短、投资金额少等优点。

3工程应用

3.1项目概况

曲靖电厂#1炉、#2炉原装机容量4×300MW,1号机组于1998年2月投产,2号机组于1998年12月投产。1号、2号机组现役干式电除尘器为2009年由福建龙净环保股份有限公司改造的双室五电场电除尘器,其型号为2BES292/2-5/23+3×21+23/410+3×450+410/15.5/4×2×5+2×4-GZ,第一电场采用1.0A/72kV的高频电源,第二、三、四电场采用1.0A/72kV的工频电源,末电场采用1.0A/66kV的工频电源,并且末电场采用双区结构。设计入口烟尘浓度83g/Nm³,除尘效率99.84%,出口含尘浓度≤130mg/Nm³。2018年及2019年曲靖电厂分别对#1、#2炉电除尘器进行再次改造,改造主要内容为对#1、#2机组静电除尘器的第二、三、四、五电场末端增加静电滤槽收尘装置,将第二电场的工频电源改造为高频电源,静电除尘器检修,上位机IPC系统升级及其他相应附属设备接口与改造等。

3.2改造后技术参数要求及本次改造煤质参数

#1、#2机组干式静电除尘器改造后技术要求如表1所示。

超低排放改造参考设计煤质参数如表2所示。

3.3具体改造方案

3.3.2增加导电滤槽改造

曲靖电厂#1、#2机组静电除尘器第二、三、四、五电场末端分别增加导电滤槽收尘装置及相应的配套设施(振打系统等）。静电滤槽收尘装置核心部件采用304不锈钢材质,确保使用寿命长久。垂直气流收尘装置的整体高度应与收尘板高度相等,厚度为1.5mm,同时导电滤槽上下层用螺栓连接,安装后可反复拆卸和安装,便于后期检修及恢复。另外,静电滤槽收尘装置安装时不得与阴极线过近,确保其之间不至于放电。对导电滤槽收尘装置振打系统的改造,采用结构新颖合理、运行安全可靠的具有龙净环保特色的顶部振打装置结构。另外,要求导电滤槽安装在第二、三、四、五电场末端位置,具体为第二、三、四电场末端导电滤槽的支撑吊打装置安装在壳体顶部大梁上,第五电场末端导电滤槽吊打装置安装在出口喇叭处。考虑到导电滤槽安装于除尘器内部,其位置有可能对原先的结构,如中部支撑、阳极系统的防摆装置等造成干涉,需充分考虑各电场之间能利用的空间,在保障导电滤槽良好运行、安装方便的基础上,留出人行通道,便于后期维护。在实际放样图纸下,第二、三、四电场末端电场之间的间距本身相对比较大,不存在导电滤槽与中部支撑、阳极系统防摆装置的干涉现象,对导电滤槽设计及安装位置非常有利。因本项目多次改造,原除尘器电场本身设置间距比较大,有些项目本身电场空间比较小,再在内部增加导电滤槽,有时会与阳极防摆装置干涉,或可能导致放电,或者安装间距非常小,会影响原除尘器结构,需对原除尘器进行改造。同时,增加导电滤槽顶部振打器以后,发现除尘器顶部变压器现有位置会与其干涉,必须对干涉处的变压器位置进行调整改造,使其方便新增振打器布置。另外,安装在第五电场末端的导电滤槽,其吊杆及顶部振打装置需露出喇叭顶板,为方便对顶部振打器及导电滤槽吊杆、吊梁进行检修,在其出口喇叭上方设置检修平台。

导电滤槽结构布置示意图如图1所示。

3.3.2高频电源改造

原设计第二电场为工频电源,考虑到第二电场粉尘浓度较大,如能增大电流密度和电压,能更好地提高除尘效率。高频电源输出的直流电压比工频电源平均电压高约20%,电流提高近一倍,能够增加粉尘的荷电量。经公司选型部门核算,第二电场的电源由工频1.0A/72kV更换为高频1.0A/72kV的电源,第一、三、四、五电场继续利旧原电源,不做改动。

3.3.3静电除尘器检查检修

由于除尘器已运行多年,对除尘器的检查检修非常重要,要确保其内部不积灰,极板极线保证设计距离,更换已损坏部件,确保除尘器本身设备不出现内部结构导致的电晕封闭、反电晕、短路、开路等症状,保持除尘器结构处于优良状态。

具体主要包括:清除所有灰斗、极板极线等积灰,检查、处理阴极线根部磨损,更换已断和空缺的阴极线,检测调校与定位极间距,对电磁振打装置进行密封检查及处理,并对振打器中心进行调校,顶部保温箱密封、清洁,绝缘子及绝缘轴检查、清洁,损坏的进行更换,检查处理进口均流板、出口槽形板、支撑管的磨损及间隙,磨损严重的进行更换,高低压电气供电装置控制柜、整流变、绝缘子、高压引线等检查检修。

4测试及运行效果

上述对#1、#2炉电除尘器的改造完成并经西安热工研究院有限公司测试,形成了技术报告数据。

#1机组电除尘器性能试验数据汇总如表3所示。

#2机组电除尘器性能试验数据汇总如表4所示。

从西安热工院测试报告中可以看出,#1、#2机组除尘器改造后出口排放浓度及阻力、效率等各种指标都能很好地达到合同协议要求,运行效果良好。

5结语

导电滤槽改造电除尘器技术（辅助电源改造）在曲靖电厂的实际应用证明,增加导电滤槽的电除尘器能在保留原除尘器效率基础上,通过电场末端的导电滤槽捕集和拦截过滤粉尘,采用独立的导电滤槽振打系统清灰,大幅降低除尘器出口排放浓度,并使除尘器高效稳定运行。由于不增加电场长度和高度,仅利用除尘器内部空间,该技术具有投资小,工期短,安装方便,同时环境适应性强,能大幅提高除尘效率等特点,为后续新建、改造电除尘器项目提供了新的技术方向。