大唐潮州电厂#1炉电除尘改造

2014-12-23黄南军

科技视界 2014年31期

黄南军

（广东大唐国际潮州发电有限责任公司，广东潮州 515700）

0 前言

广东大唐国际潮州发电有限责任公司#1 炉配套1 台双列双室五电场电除尘器。设计除尘器效率为：＞99.86%，保证效率（停10%集尘面积时）为：＞99.84%，校核煤种效率（停一供电区时）为：＞99.84%。在#1 机组大修前，委托广东电网公司电力科学研究院于2013 年9 月16日对#1 机组静电除尘器进行了测试。测试结果如下：#1 机组大修前静电除尘器除尘效率为99.21%，未达到大于99.84%的要求。加权平均出口烟尘浓度（α=1.4）为64.39mg/Nm3，即使后级石膏石湿法脱硫有50%的收尘效率，仍无法满足国家环保要求≤30mg/Nm3。

根据环保部新颁布的《火电厂大气污染物排放标准（2011 版）》规定，大唐潮州电厂自2014 年7 月1 日起需要执行烟尘排放浓度限值30mg/Nm3的要求，目前大唐潮州电厂电除尘出口排放浓度不能达到新标准要求，因此在2013 年10 月30 日至2013 年12 月30 日#1 机组大修时进行电除尘改造。

1 烟气余热利用高效低低温电除尘改造

烟气余热利用高效低低温电除尘技术就是将锅炉的排烟温度由125℃～150℃左右降低到90～110℃的低低温状态，余热利用换热装置利用这部分余热来加热凝结水，加热后的凝结水返回低压加热器，排挤汽轮机抽汽，增加汽轮机做功功率，提高机组效率，降低煤耗；若布置在除尘器前，则可降低烟温，使得烟尘比电阻降低至108～1010Ω·cm，同时使得烟气体积流量减小，电除尘电场风速也得以降低，从而提高电除尘器效率，减少污染物排放[1]，具有显著的经济效益和社会效益。

本次改造，将余热利用换热装置布置在#1 机组空预器之后、除尘器之前的水平烟道上，布置4 台烟气换热器。烟气换热器工质取自#7低加出口，回水至#6 低加入口，防止直接进入烟气换热器凝结水温偏低，使管束壁温过低，造成严重的低温结露，在进出口管路间设置热水再循环系统。再循环系统设置两台水泵，运行方式一用一备。在烟气换热器进出口母管间设计分流旁路电动调节阀，用来调节省煤器系统入水口的流量，确保烟温降在合理范围内。在#8 低加入口设计一路引水支路管路，接至烟气换热器进口阀后，由于#8 低加入口水温较低，可以通过引水支路调节阀调节烟气换热器入口混水温度，该调节阀在正常运行中不启用，仅在做实验时启用，也可用来在烟气冷却系统投入时烟气换热器水侧注水。烟气余热利用系统的工艺流程图见图1。

图1 #1 机组烟气余热利用系统的工艺流程图

2 电除尘高频电源改造

电除尘用高频高压整流设备（简称高频电源）[2]可配套各类除尘设备，广泛应用于电力、冶金、建材、轻工、化工等众多行业的烟气粉尘治理，是一种高效除尘、保护环境的重要设备。基于高频开关技术的高频电源是一个与线路频率无关的可变脉动电源，给除尘器提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形，针对各种特定的工况，可以提供最合适的电压波形，从而提高除尘效率。与工频50/60Hz 高压电源相比，高频电源纯直流供电时的输出电压纹波通常小于5%，远小于工频电源35%～45%的纹波百分比，其闪络电压高，运行平均电压可达工频电源的1.3倍，运行电流可达工频电源的2 倍，在同样的电场里，能够输入更多的功率，从而能够有效的提高收尘效率。高频电源间歇脉冲供电时可有效抑制反电晕现象，实现保效节能，特别适用于高比电阻粉尘工况[3]。

本次电除尘器控制的高压进行改造，采用龙净最新开发的控制软件，从而使电除尘器运行更加节能、更加智能化。前电场更增设了高频电源[4]。同步对电除尘器低压控制进行升级，以适应低低温电除尘器的要求。

根据现场情况本次改造不对本体及低压控制部分进行改造，只对电除尘器高压控制部分改造。拆除电除尘器顶部原一、二电场10 台硅整流变压器（A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、B3、B4、B5），在整流变压器位置上安装上高频电源，保留并改接原高压控制柜作为高频电源供电柜；保留高压控制柜到整流变压器的动力电缆作为高频电源的动力电缆。另外，原控制室内相对一、二电场的10 台高压控制柜内开关进行改造，更换ABB 塑壳断路器为高频电源提供电源开关；重新敷设高频电源至各低压振打控制柜的增强型欠断电振打信号电缆；原控制室内三、四、五电场的12 台高压控制柜的高压控制器进行升级改造；重新组态上位机系统（高频电源画面）、升级软件。

对电除尘器进行总体检查，对损坏的零部件进行更换。包括阴极绝缘子、电加热器等等。重点对阴、阳极振打系统进行检修维护与调整，保证其清灰机理适应低低温电除尘器的新要求。对电除尘器进行密闭性能检查，保证适应低低温电除尘器的新要求。

3 改造效果

图2 潮州电厂#1 机组电除尘入口烟气温度

从图2 可以看出，#1 机组大修前，#1 机电除尘A 左、A 右、B 左、B右进口平均温度分别为106.75℃、130.19℃、116.16℃、108.12℃，电除尘进口平均烟温为115.3℃。大修后投运余热利用换热装置是，#1 机电除尘A 左、A 右、B 左、B 右进口平均温度分别为96.54℃、108.7℃、98.56℃、94.33℃，电除尘进口平均烟温为99.5℃，与大修前比较，#1 机电除尘A 左、A 右、B 左、B 右进口平均温度分别下降10.21℃、21.49℃、17.6℃、10.79℃，平均温降为15℃，且进口温度曲线变化平缓，趋近直线。降低烟温很好的解决了静电除尘器运行中高比电阻烟尘的反电晕问题，有效的提高了除尘效率。

为了解#1 机组静电除尘器大修改造后的实际运行情况，广东大唐国际潮州发电有限公司委托广东电网公司电力科学研究院于2014 年1 月对该静电除尘器进行了试验。试验结果表明：

（1）电除尘器入口A 侧、B 侧烟气流速分布比较均匀。

（2）工况一：锅炉燃用设计煤种塔山煤，深度冷却装置投入运行工况下，实测平均除尘效率为99.86%，加权平均出口烟尘浓度（α=1.4）为15.91mg/Nm3；工况二：锅炉燃用实际煤种，深度冷却装置投入运行工况下，实测平均除尘效率为99.84%，加权平均出口烟尘浓度为11.34mg/Nm3；工况三：锅炉燃用实际煤种，深度冷却装置退出运行工况下，实测平均除尘效率为99.66%，加权平均出口烟尘浓度为23.59 mg/Nm3。除工况三外，除尘效率均达到大于99.84%的性能保证值要求，出口烟尘浓度满足国家环保要求≤30mg/Nm3。