關(guān)于海外工程燃用褐煤機(jī)組的電除塵器改造分析

董運(yùn)寧

摘要：電除塵器是火力發(fā)電站控制污染物粉塵排放的重要設(shè)備。本文介紹了歐洲某燃用褐煤的火力發(fā)電機(jī)組電除塵器改造實(shí)施方案，為類似火力發(fā)電站改造項(xiàng)目提供一些參考。

關(guān)鍵詞：海外工程;電除塵器;改造分析

1.背景

隨著我國“一帶一路”建設(shè)不斷深入發(fā)展，中國電力企業(yè)已然成為世界范圍內(nèi)的電力建設(shè)的主力軍。其中歐洲區(qū)域的火力發(fā)電站以燃用褐煤為主，并且大多數(shù)發(fā)電機(jī)組服役時(shí)間已過數(shù)十年，其煙氣污染物排放、特別是粉塵這一指標(biāo)，接近甚至個(gè)別已超越歐盟標(biāo)準(zhǔn)。因此對(duì)這些老舊機(jī)組的改造迫在眉睫，這給了中國電力企業(yè)進(jìn)軍歐洲市場一大契機(jī)。然而歐洲的褐煤相較國內(nèi)煤質(zhì)成分略有不同，產(chǎn)生的煙氣成分也有一定差別，對(duì)于電除塵器的改造，不能照搬國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，需根據(jù)實(shí)際情況加以區(qū)別對(duì)待。

文章以歐洲某國家350MW 燃用褐煤火力發(fā)電機(jī)組電除塵器改造項(xiàng)目為實(shí)例，通過實(shí)際考察、研究分析，提出一個(gè)符合實(shí)際生產(chǎn)需要、滿足環(huán)境要求的電除塵器改造方案并進(jìn)行分析，為業(yè)內(nèi)同仁提供參考和思路。

2.煙氣特性

2.1 煤質(zhì)分析

該工程項(xiàng)目機(jī)組容量為350MW，鍋爐爐型為亞臨界一次再熱塔式爐。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量1000 t/h，鍋爐燃料消耗量406.79t/h，采用風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)。所用褐煤煤質(zhì)分析如表1。

2.2 飛灰特性

對(duì)應(yīng)以上褐煤煤質(zhì)，所產(chǎn)生的煙氣飛灰成分分析表、飛灰比電阻及飛灰粒度分布分別如表2、表3、表4 所示。

由以上數(shù)據(jù)可以看出，該鍋爐產(chǎn)生煙氣量大，飛灰粘度較高，其中顆粒分布特性和比電阻特性，是決定電除塵器改造設(shè)計(jì)的重要技術(shù)參數(shù)。

3.改造方案介紹

3.1 改造內(nèi)容

本工程項(xiàng)目的改造工作是在保留原有電除塵器土建基礎(chǔ)殼體及灰斗的基礎(chǔ)上進(jìn)行，保證不影響原有機(jī)組正常運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)在線檢修目的。改造分為以下幾個(gè)部分進(jìn)行：

（1）將原有雙列三室四電場內(nèi)部掏空（極板極線），舊的極板和極線全部更換，并增加電場，利用原有基礎(chǔ)并增加新基礎(chǔ)，重新布置電除塵器本體形式。

（2）對(duì)進(jìn)入各室的煙氣量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行氣流分布實(shí)驗(yàn)，保證各室的氣流相對(duì)均勻。電除塵器的進(jìn)口配備多孔板均流裝置（采用耐磨材質(zhì)），以便煙氣均勻地流過電場。在電除塵器出口設(shè)有迷宮式槽型板，防止灰塵二次飛揚(yáng)。

（3）電除塵器的每個(gè)電場前后均設(shè)有人孔和通道。在電除塵器頂部應(yīng)有檢修孔，以便對(duì)電極懸吊系統(tǒng)進(jìn)行檢修。殼體配有密封、防風(fēng)、防雨措施。

（4）通向每一高壓部分的入口門應(yīng)與該高壓部分供電的整流變壓器相聯(lián)鎖，以免發(fā)生高壓觸電事故。絕緣子設(shè)有加熱裝置。

（5）電除塵器設(shè) 48 只灰斗，每只灰斗設(shè)一個(gè)排灰口。為避免煙氣短路，所有灰斗內(nèi)裝阻流板。采用連續(xù)排灰方式。利舊灰斗進(jìn)行檢查、清理、維修和加固。每只灰斗設(shè)檢修口以便于緊急排灰。每只灰斗出口處設(shè)灰取樣口。

（6）更換原灰斗的電加熱器并增設(shè)板式電加熱器，其加熱負(fù)荷使灰斗壁溫保持不低于120℃，確保灰塵不結(jié)露，且高于煙氣露點(diǎn)溫度5～10℃。

（7）供電、熱工儀表及控制裝置單獨(dú)設(shè)置，并安裝煙氣在線連續(xù)監(jiān)測裝置。

（8）配置一套操作員兼維護(hù)工作站，供就地操作和工程師調(diào)試之用。

3.2 技術(shù)參數(shù)

改造后電除塵器主要技術(shù)參數(shù)如表5 所示。

機(jī)組大修改造完成后，在機(jī)組額定負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行工況下，取3 個(gè)典型日期，對(duì)電除塵器進(jìn)行性能考核，測試結(jié)果如表6 所示。

可以看出三次測試效率可達(dá)到99.90%以上，煙塵排放濃度降至平均14mg/Nm3 左右，完全符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)要求。煙塵排放濃度大幅度降低，除塵效果十分顯著。

本改造工程項(xiàng)目電除塵器的陽極板和陰極框架振打程序、間隔均為可調(diào)，振打裝置可使電極整體產(chǎn)生足夠強(qiáng)的法向加速度。陽極振打加速度不小于150g，陰極振打加速度不小于80g。灰斗及排灰口的設(shè)計(jì)保證了灰塵能自由流動(dòng)排出灰斗。

電除塵器供電方式方面，設(shè)置了若干控制段，每個(gè)控制段向相應(yīng)的整流變、振打裝置、加熱器等回路供電。設(shè)兩臺(tái)電除塵變壓器及二段電除塵PC 段，變壓器兩兩互為備用。同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的電流互感器和電壓互感器以及測量表計(jì)。

以上改造技術(shù)的采用顯著增強(qiáng)了電除塵器的運(yùn)行穩(wěn)定性，整套電除塵器系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行管理方便，自動(dòng)化程度高，工藝可靠性高，操作簡便，職工勞動(dòng)強(qiáng)度較低。這對(duì)移交外方后業(yè)主的管理非常有益。

5.結(jié)論

近年來，我國電力企業(yè)在海外市場的目標(biāo)逐漸由亞非轉(zhuǎn)向歐洲，歐洲地區(qū)的煤炭基本上均與本項(xiàng)目所用煤質(zhì)近似。不僅是歐盟國家，其他歐洲各國對(duì)于入盟愿望也變得逐漸強(qiáng)烈。為達(dá)到入盟標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)本國地區(qū)火力發(fā)電站的改造已迫在眉睫。本工程項(xiàng)目為電除塵器改造取得了成功經(jīng)驗(yàn)，很好解決了燃用褐煤所產(chǎn)生高灰分煙氣排放問題，而且具有運(yùn)行穩(wěn)定，操作便利，檢修難度低等一系列優(yōu)點(diǎn)，可為類似改造工程項(xiàng)目提供一定的參考和幫助。