浅谈600MW超临界机组低低温电除尘启动中的问题

申磊

【摘 要】 我厂2015年进行2号机组综合改造，为充分利用锅炉排烟热量，增加低低温电除尘系统，在锅炉烟道处，空预器和电除尘器中间，增加换热器，加热凝结水降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率。同时改善电除尘器的除尘效果，在保证环保的同时，实现节能的目的。在实际使用中，发现系统上寻找一些问题，针对存在的问题进行分析，寻找解决办法，实现低低温电除尘系统的稳定、高效运行。

【关键词】 机组改造 改善除尘效率 降低排烟损失 系统问题 解决办法

1 概述

华润电力（常熟）有限公司2015年对2号机组进行余热回收改造，余热回收装置（即低低温电除尘）安装在电除尘器入口喇叭口之前的水平烟道上，利用烟气余热加热凝结水。同时降低电除尘入口烟气温度，提升除尘效果。

2 系统介绍

该项目锅炉尾部烟道分四个烟道，余热回收装置为H型翅片管式低低低温电除尘，共4台，每组台六个模块，低低低温电除尘现场组装放置于原脱销框架16.5m层上，并对原框架进行加固处理，由空预器出来的145℃烟气经低低低温电除尘后降温至90℃左右后进入电除尘。

来自8号低压加热器进口的凝结水与7号低压加热器出口的凝结水汇合成80℃的凝结水，通过室外管线分四路送入四台低低温电除尘加热至99.5℃后汇合成一路，再经由室外管线回到汽机房6.9米层的6号低压加热器进口处，与主凝结水汇合后进入6号低加。烟气系统、水汽系统设有温度、压力、压差测点，给、回水设有流量计，调节回路主要有排烟温度调节和取水温度调节。

排烟温度的控制：主要通过调节凝结水进出口旁通管道上的调节阀，来控制进水量，保证系统排烟温度不低于90℃（且不高于110℃）。

取水温度的控制：主要通过调节8号低加入口取水点的调节阀及7号低加出口取水点开关阀（正常情况下7号低加出口的开关阀全开），来控制进水温度在80℃左右。

系统切除控制：当低低温电除尘进口温度低于100℃时，7号低加出口电动开关阀全开，低低温电除尘切除。

系统设计大部分的凝结水流至低低温电除尘，正常投运情况下，7号低加出口的电动开关阀关闭，剩余的凝结水通过低低温电除尘进口至出口的旁通管道阀进行控制。

3 遇到的问题

低低温电除尘系统酸洗后进行钝化，未进行系统充水，机组启动阶段进行低低温电除尘系统水冲洗，在凝结水水质合格后，低低温电除尘系统开始进水，系统进水管路通水，系统回水至6号低加进口总手动阀关闭，系统与凝结水系统隔离，防止回水进入凝结水系统影响系统水质，并随机进行冲洗。冲洗时凝结水保持正常状态，开启低低温电除尘入口管道阀门进行系统充水，部分凝结水进入系统，使用汽机侧回水管道总排放阀进行系统排放。在锅炉点火后，低低温电除尘系统中处于充水状态，有效防止了低低温电除尘系统干烧。但机组启动过程中，在机组未建立较大蒸汽流量时，需要的凝结水流量较小，使用除氧器上水调阀控制除氧器水位，在关小除氧器上水调阀时，7号低加和8号低加处的凝结水压力较低，导致低低温电除尘系统中水流量较小，不能实现很好的系统冲洗。当除氧器本体加热投入，除氧器带压运行后，7/8号低加处的凝结水压力有所提高，为满足上水要求，除氧器上水调阀相应开大，此时低低温电除尘冲洗流量增加。

随着锅炉负荷的增加，排烟温度升高，低低温电除尘系统回水温度升高，系统中的Fe离子和Si离子析出，导致低低温电除尘系统回水的水质有恶化过程，机组启动正常后，低低温电除尘回水排放点温度较高，排水至凝汽器泵坑后厂房内大量蒸汽冒出，以后的系统设计时应考虑设置更佳的系统排放点，可考虑接至机侧有压放水母管进行排放。另外，低低温电除尘系统炉侧的放水汇集至放水母管后接入锅炉疏扩，但接口处于疏扩混温箱底部，在开始排水时，由于系统水温高，与内部的低温水汇合后易出现振动情况，今后的系统设计时可考虑放水管接至疏扩扩容箱处，解决排水时振动情况。

机组启动后，低低温电除尘水质合格后，开启低低温电除尘回水总阀，低低温电除尘系统处于与主机凝结水系统并列运行状态，机组满负荷工况下，经过低低温电除尘系统的凝结水量约200T/H，此时凝结水系统温升约3℃，锅炉排烟温度约下降12℃。由于系统设计方式为凝结水全流量投入方式，机组启动后由于靠近两侧的低低温电除尘模块烟气温度相对较低，出口烟气温度接近95℃，考虑电除尘系统的运行安全，保证合适的烟温，在试投低低温电除尘的阶段，考虑部分投入方式，即手动关小7号低加出口电动阀，以增加进入低低温电除尘系统的凝结水量，直至全部投入。按照原设计逻辑，控制低低温电除尘入口水温80℃，则发现8号低加入口的冷凝结水用量较大，同时为控制排烟温度不低于95℃，低低温电除尘旁路调节阀逐步全开，即使用了过多的冷水，未能充分利用7/8段低品质蒸汽加热凝结水，汇合后的80℃的凝水又大量回到6号低加入口，导致低低温电除尘系统回水至6号低加处凝结水温度相比7号低加出口处水温降低4℃。在此种方式下运行约1.5小时后，锅炉省煤器入口水质情况出现恶化，考虑为低低温电除尘为凝结水全方式运行，系统中流速增加，出现水质恶化情况，后及时开启7号低加出口电动阀，低低温电除尘系统转部分投入方式。

4 系统设计中存在的问题

不能实现部分投入时的流量调节，不能根据锅炉排烟温度控制进入低低温电除尘系统 的凝结水流量，虽然可以使用7号低加出口电动阀进行节流，以改变低低温电除尘系统的凝结水量，但此阀门长时间节流势必造成阀门冲刷严重。另外7号低加出口电动阀节流后，每次调整均需就地操作，阀门显示在中间状态，不能实现低加水系统阀门的联锁。

低低温电除尘旁路阀可实现部分凝水投入，但管径为150mm，限制了凝结水的流量，即使此阀门全开后，大部分的凝结水还是进入了低低温电除尘，且无有效的调整手段，当出现机组负荷低，排烟温度不满足条件时，不能实现低低温电除尘系统的灵活调整，导致低低温电除尘系统投入、退出操作频繁。

低低温电除尘投入时降低入口水温的控制思路存在问题，降低入口水温后，可增加低低温电除尘系统水和烟气的温差，提升低低温电除尘系统本省的运行效率，但部分凝结水未经过7/8号低加进行换热，相当于排挤了汽轮机抽汽，运行方式不经济。

考虑改变控制策略：在锅炉排烟温度较高，低低温电除尘出口烟气温度大大高于95℃时，进行降低低低温电除尘入口水温，即使用一部分冷水；当低低温电除尘出口烟气温度接近95℃时，则不使用冷水进行汇合，使用7号低加的热水直接进入低低温电除尘进行换热，同时可使用低低温电除尘水侧旁路配合调整，可有效保证6号低加入口的水位不降低。

与厂家进行协商，考虑增加低低温电除尘系统旁路调节阀管道的直径，由150mm调整至350mm，这样改造后，正常运行中，7号低加出口电动阀处于关闭状态，所用凝结水进入低低温电除尘入口管道，使用旁路调阀的开关来控制进入低低温电除尘系统的凝结水流量，系统运行方式较为灵活，可操作性强。另外一种思路为，在7号低加出口管道处增加调阀组，运行中7号调阀全开，通过调节7号低加出口调阀的开度，实现系统凝结水量的分配。

5 后续改进方案

考虑改变控制策略：在锅炉排烟温度较高，低低温电除尘出口烟气温度大大高于95℃时，进行降低低低温电除尘入口水温，即使用一部分冷水；当低低温电除尘出口烟气温度接近95℃时，则不使用冷水进行汇合，使用7号低加的热水直接进入低低温电除尘进行换热，同时可使用低低温电除尘水侧旁路配合调整，可有效保证6号低加入口的水位不降低。

与厂家进行协商，考虑增加低低温电除尘系统旁路调节阀管道的直径，由150mm调整至350mm，这样改造后，正常运行中，7号低加出口电动阀处于关闭状态，所用凝结水进入低低温电除尘入口管道，使用旁路调阀的开关来控制进入低低温电除尘系统的凝结水流量，系统运行方式较为灵活，可操作性强。另外一种思路为，在7号低加出口管道处增加调阀组，运行中7号调阀全开，通过调节7号低加出口调阀的开度，实现系统凝结水量的分配。

本次系统冲洗及投入耗时较长，主要为系统酸洗后未能进行升温冲洗，水质合格时间长，为满足机组启动节点的需要，低低温电除尘冲洗时的水量较小，下次机组启动时，凝结水系统启动冲洗合格后，即将凝结水系统切至流经低低温电除尘系统，随凝结水系统同步冲洗，在5号低加出口统一排放。

6 结语

低低温电除尘系统改造后，使用中暴露出了一定问题，但是通过不断摸索与改进，提高本身的可靠性，在考虑除尘排放的基础上兼顾节能效果，对电厂提高热量利用，降低能耗水平是有利的。

参考文献：

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