燃煤发电机组电袋复合除尘器改造

吴亚力，蒋 炜

（浙江浙能镇海发电有限责任公司，浙江 宁波 315200）

燃煤发电机组电袋复合除尘器改造

吴亚力，蒋 炜

（浙江浙能镇海发电有限责任公司，浙江 宁波 315200）

为提升除尘器除尘效率，达到环保烟气排放要求，镇海发电厂对4台燃煤机组烟气除尘器进行了改造，由单一的电除尘改造为电除尘作为前级，布袋除尘作为后级组成电袋复合除尘系统。经过改造之后，除尘效率由原先的99.3%～99.5%提升至99.9%，烟尘排放浓度由100 mg/m3以上降低到20 mg/m3以下，达到国家环保要求的排放标准，例举了运行中常见的缺陷及处理方法。

电袋；除尘；布袋；燃煤发电机组

近年来全国雾霾天气发生频繁，大气污染问题引起国家高度重视，环保治理力度不断加强。镇海发电厂4台锅炉改造前全部采用电除尘器，每台锅炉出口烟道共设有8个静电除尘电场，每个电场配有GGAJ02-1.6A/72GG型整流变压器、MVC节能型控制器各1套，日常运行中除尘效果不理想，出口粉尘排放一般在100～150 mg/m3之间，远高于2014年7月1日执行的《火电厂大气污染物排放标准》中规定的20 mg/m3排放量。为了达到环保要求，提高除尘效率，镇海发电厂对4台燃煤发电机组锅炉的除尘系统进行了电袋复合除尘器改造。

1 电袋复合除尘系统

1.1 除尘系统比较

目前发电厂常用的除尘器主要有电除尘器和布袋除尘器2种。

电除尘器利用排风管或密闭罩作为极板，在罩或管内设放电极，接上高压电源形成电场。含尘气体通过电场时，粉尘在电场力作用下聚集在罩或管壁上，净化后的气体通过排风管排出。清灰靠振打或自重脱落。对中、高浓度的粉尘除尘效率较高，但对微细粉尘效果不佳。

布袋除尘器的工作原理如下：含尘气体由烟道进入过滤室，较粗颗粒直接落入灰仓，含尘气体经滤袋过滤，粉尘阻留于袋表，净气经袋口到净气室，由风机排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加时，逐个开启脉冲阀，压缩空气通过喷口对滤袋进行喷吹清灰。滤袋突然膨胀，在反向气流的作用下，附于袋表的粉尘迅速脱离滤袋落入灰仓，粉尘由卸灰阀排出。对中、高浓度的粉尘，除尘效率不及电除尘器，但对微细粉尘的除尘效率优于电除尘器。

1.2 系统布置

经过分析比较，镇海发电厂锅炉的除尘系统决定采用一体式电袋复合除尘器（见图1），保持原电除尘器长度及宽度不变，保留第1电场，拆除后3个电场的内部部件，在此空间布置布袋除尘器。保留第1电场高、低压控制系统，拆除第2，3，4电场高、低压控制系统部分，增加布袋除尘程控柜及相应的开关柜，布袋除尘器采用PLC（可编程逻辑控制器）控制。

图1 一体式电袋复合除尘器

如图1所示，烟气由烟道进入除尘器本体。首先经过第1级的电除尘器，通过电场的电离作用，使得灰渣分别附集于阴、阳电极两侧，通过设定的时间自动运行振打电动机，将附着的灰渣从电极上剥离，进入排灰层，可除去约80%的粉尘；接着烟气经过布袋除尘器，通过特殊纤维制成的布袋将剩余烟气中的微细粉尘阻挡于布袋上，除尘器内还装有2个为1组共54组脉冲阀，对布袋进行喷吹，将附着的灰渣从布袋上剥离，进入排灰层。经过以上的步骤，烟气中的烟尘基本除净。落入排灰层的灰渣则继续通过12台排灰电机进入卸灰流程，卸灰又分为水出灰和干出灰两路，分别排放至灰池和干灰仓进行后续处理。

2 除尘系统的PLC控制

2.1 电除尘器与布袋除尘器控制

电除尘器由控制室上位机设定输出电压值，通过指令发送至高压控制柜后，调节变压器使电场产生相应的电压。通过时间控制，按照需要的频率自动运行振打电动机，使两侧电极上附着的灰渣剥离。

布袋除尘器由控制室上位机设定压差/时间运行模式，通过指令发送至就地脉冲阀控制柜后（也可于就地控制柜手动操作脉冲阀），控制直通式低压脉冲阀对布袋进行喷吹，将各层布袋上的灰渣剥离。

2.2 程序自动控制和就地操作

远程自动控制要启动A侧第1行第1列脉冲阀，对应的继电器常开触点将闭合，使就地对应的甲侧第1行第1列脉冲阀线圈带电并动作，进行喷吹。同理，要对其他脉冲阀进行操作，只要使对应的2个继电器闭合即可动作。

就地操作如图2所示，转换开关1为程控，2-6分别为1-5行气包脉冲阀选择档，第1-17列按钮分别控制对应的脉冲阀列。例如，就地工作人员需要对甲侧第1行第1列脉冲阀进行操作，只需要拨动转换开关至2，再按按钮1，甲侧第1行第1列脉冲阀立即动作，进行喷吹动作。

图2 就地操作箱面板示意

2.3 卸灰、振打、出灰的操作

进行卸灰和振打的操作，只需要从上位机操作界面发出指令，对应的卸灰和振打继电器常开触点闭合，启动相应的电动机对电除尘两极的灰渣进行振打剥离以及卸灰作业。灰渣经过12台排灰电动机卸灰落入灰斗，再通过水出灰和干出灰分别排放。每个灰斗都通过1台电动机的正反转带动挡板来控制水出灰或干出灰的走向，可以通过控制室上位机远程控制和就地操作箱分别进行控制。

3 常见的缺陷及处理方法

在电袋复合除尘器运行过程中，会发生一些运行缺陷，需进行及时处理。

（1）电磁阀不动作。原因可能是电磁阀线圈烧坏（极少发生）、喷吹过程振动导致的电磁阀接线端盖松动。可使用塑料轧线进行加固，效果明显，缺陷可基本消除。

（2）气包气管漏气。原因是钢管使用寿命较短，将其更换为使用寿命比较长的PVC软管，定期检查更换，并加装遮阳设施以延长寿命。

（3）压力表计不准。原因是喷吹过程振动较大，短时出现的负压成较高的压力使指针低于零位或超过量程，可更换使用抗震压力表。

（4）喷吹效果差。原因是喷吹频率过高、气压不足或气压过高，电磁阀膜片破损或膜片超过使用寿命。可更换膜片，调整合适的气压，控制喷吹频率。

（5）出灰气管漏气。原因是设备振动导致气管松脱老化。可更换气管，加强定期检查漏气情况，并及时消除。

（6）灰斗堵灰。原因是出灰设备长时间未动作导致未及时排出灰渣。应定期检查出灰设备，及时处理故障。

4 改造后的成效

以3号炉和5号炉运行情况为依据，除尘器除尘效率检测统计数据如表1所示，可以很明显地得到以下结论：

（1）除尘器除尘效率由原99.3%～99.5%提升至99.90%以上。

（2）排放烟尘的浓度由原100 mg/m3以上降低至不足20 mg/m3。

根据统计和实际测算值，虽然增加了布袋除尘设备的电能消耗，但减少了6个电场的电能消耗，所以取得了一定的节能效果。

每个电场实际运行率以40%计，则每个电场实际运行功率为：165 kW×40%＝66 kW，1台机组除尘系统减少电场6个，则减少用电功率：66 kW×6＝396 kW。1台除尘系统布袋除尘器及辅助设备功率：160 kW，布袋处理费用：20万元，1台机组年运行小时数以6 000 h计，则1台机组年节电量＝6 000 h×（396 kW－160 kW）＝1 416 000 kWh。

大修周期以4年计、布袋处理周期以4年计，电价以0.275元/kWh计，则4年1个周期共节约费用：（1 416 000×0.275元/kWh-20万元）× 4=155.75万元。

由此可见，通过本次电袋复合除尘器改造，提升了除尘效率，降低了烟尘排放量，符合国家环保要求的20 mg/m3的标准；并且降低了设备能耗，节约了一定的生产成本，收效明显。

5 运行建议

表1 电袋除尘改造前后各项指标比较

5.1 电除尘侧

（1）根据运行情况和煤种灰分，适当调整振打周期，调节到既可保持电极清洁又尽量减少二次飞扬，调节时注意各电场应交叉振打。

（2）在运行中，必须对灰斗仓泵输灰设备加强维护，防止灰斗下料口堵塞，积灰漫过阴、阳极板，从而造成灰短路故障。加强灰斗料位计监视，一旦高料位报警，必须加强输灰。

（3）加强监视电压、电流的变化，特别是二次电压和二次电流，由电除尘器性能改变或烟气性质变化判断，是否有设备结构上的故障，并及时采取相应的措施。

（4）电除尘器要保持高压下运行才能获得最佳的除尘效果。在运行过程中操作人员要掌握电场的放电情况，火花放电不得过于频繁，加强监视和调整。

（5）采用间歇脉冲供电技术来克服高比电阻粉尘引起的反电晕，根据运行工况条件变化自动选择工作方式（选择间歇脉冲供电的占空比）、自动选择运行参数，这样不但可以提高除尘效率而且可以节约大量电能。

5.2 布袋除尘侧

（1）合理控制喷吹频率，避免喷吹频率过快，导致气包给气气压不足，影响后续喷吹的效果。

（2）合理调节脉冲阀喷吹气压，减少由于过高气压产生的振动和元器件松动。

（3）做好压力仪器仪表的防振抗振措施，防止损坏压力仪表。

5.3 其他方面

（1）加强对灰斗料位监测，及时排出灰渣，防止堵灰。

（2）定期检查出灰系统用气类设备，及时更换破损漏气的气管。

（3）定期检查插板阀、挡板，预防机械卡涩。

6 结语

除尘器是燃煤发电厂的主要设备之一，电袋复合除尘器运行水平直接影响机组的环保指标。在运行中要努力改善运行状况，严格执行运行维护导则，对于设备运行中存在的故障和缺陷要及时处理，制定完善、合理的检修周期和项目。另外还要加强维护管理、岗位人员的业务素质培训，严格执行生产工艺操作流程，稳定烟气工况，以保证电袋复合除尘器长期、安全、高效运行。

[1]祁君田，党小庆，张滨渭.现代烟气除尘技术[M].北京：化学工业出版，2008.

[2]孙波，王会.大型火电机组电除尘节能优化[J].浙江电力，2012，31（5）∶27-29.

（本文编辑：陆 莹）

Renovation of Composite Electric-Bag Precipitator in Coal-fired Generating Units

WU Yali，JIANG Wei
（Zhejiang Zheneng Zhenhai Power Plant，Ningbo Zhejiang 315200，China）

In order to improve the efficiency of dust precipitator to meet national gas emission requirement，gas precipitators of four coal-fired units in Zhenhai Power Plant are renovated∶the dust precipitator is transformed from single dust precipitation to composite electric-bag dust precipitation system comprising an upperlevel electric precipitation and a lower-level cloth bag precipitator.After renovation,the precipitation efficiency is raised from 99.3%～99.5%to 99.9%，and gas emission concentration is reduced from more than 100 mg/m3to 20 mg/m3，which meets the emission standard of national environmental protection requirement.The paper also gives some examples of common defects and treatment methods.

electric-bag；precipitation；cloth bag；coal-fired generating units

TK284.5

B

1007-1881（2015）05-0045-04

2014-12-18

吴亚力（1987），男，助理工程师，从事发电厂除尘脱硫专业检修工作。