電除塵器高頻改造后的優(yōu)化運(yùn)行

1、電除塵器高頻改造后的優(yōu)化運(yùn)行 電除塵器高頻改造后，通過(guò)對(duì)振打系統(tǒng)、電場(chǎng)參數(shù)舉行優(yōu)化運(yùn)行，有效地降低了煙塵排放濃度及電除塵器的電耗率，達(dá)到節(jié)能與環(huán)保雙優(yōu)。 某電廠安裝3臺(tái)650MW燃煤發(fā)電機(jī)組，除塵方式采用靜電除塵器，每臺(tái)爐安裝一臺(tái)型號(hào)為2BE486/2-5雙室臥式電除塵器，采用頂部電磁振打系統(tǒng)。該電除塵器自投產(chǎn)以來(lái)，運(yùn)行正常，除塵效率達(dá)到設(shè)計(jì)值99.81%，出口煙塵排放濃度為60-80mg/Nm3(設(shè)計(jì)值100mg/Nm3)。 在鍋爐MBRC工況下，單臺(tái)電除塵器日耗電量最高達(dá)到37000kWh，電除塵廠用電率0.35%。為了降低能耗，于2022年3月-2022年6月分離對(duì)三臺(tái)機(jī)組電除塵器舉行了

2、改造，主要改進(jìn)內(nèi)容有：一、二電場(chǎng)由工頻電源改為高頻電源，三、四、五電場(chǎng)控制柜元器件更換及控制軟件優(yōu)化處理，原電磁振打系統(tǒng)不變。 通過(guò)上述改造后，單臺(tái)電除塵器日耗電量由本來(lái)的37000kWh下降到22000kWh，除塵廠用電率由0.3%下降到0.2%，能耗指標(biāo)降幅30%以上;電除塵器出口煙塵濃度由6080mg/Nm3降低到2530mg/Nm3，降幅50%以上，達(dá)到了預(yù)期的改造效果。 1存在的問(wèn)題 1.1電場(chǎng)內(nèi)部積灰導(dǎo)致跳閘 該電廠的入爐煤大多為本地劣質(zhì)無(wú)煙煤，灰份在40%以上(設(shè)計(jì)值38%)，粉塵比電阻最高可達(dá)到9.56×1012cm。高比電阻粉塵帶來(lái)難以捕集、粉塵粘附性高、在電場(chǎng)內(nèi)部

3、形成反電暈等不利影響。隨著運(yùn)行時(shí)光增強(qiáng)，電場(chǎng)內(nèi)部積灰漸漸增強(qiáng)，極間距削減。一、二電場(chǎng)由工頻電源改為高頻電源后，運(yùn)行中捕集的高比電阻粉塵較之前更多，因而一、二電場(chǎng)極板、極線上的積灰增多，頻繁引起電場(chǎng)過(guò)流庇護(hù)跳閘。 1.2不符合國(guó)家新排放標(biāo)準(zhǔn) 2022年7月，隨著環(huán)保排放新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，務(wù)必對(duì)電除塵器的運(yùn)行舉行進(jìn)一步的優(yōu)化，將出口煙塵濃度控制在20mg/Nm3以下，電除塵器廠用電率控制在0.18%以下。 2優(yōu)化措施 2.1優(yōu)化電磁振打系統(tǒng)運(yùn)行 電除塵器的除塵效率主要取決于電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，而電場(chǎng)強(qiáng)度又與電極之間的電暈電壓和電流有關(guān)，將電暈電壓和電暈電流之間的關(guān)系稱為伏安特性，據(jù)之繪制的曲線圖稱為伏安特

4、性曲線，是衡量電除塵器安裝、檢修質(zhì)量及運(yùn)行工況的重要依據(jù)。 在電除塵器改造完工后，對(duì)每個(gè)電場(chǎng)舉行空載實(shí)驗(yàn)，繪制冷態(tài)伏安特性曲線，對(duì)照廠家供應(yīng)的曲線數(shù)據(jù)，為改造工程的驗(yàn)收供應(yīng)依據(jù)，確保了電除塵器良好的初始狀態(tài)。 在圖1中，伏安特性曲線向右平移，即相同電壓下，電暈電流較為平均地削減，這一般是由放電不良造成的，也就是說(shuō)電場(chǎng)內(nèi)部積灰較多引起電暈封閉。圖2中，電場(chǎng)伏安特性曲線向右發(fā)生旋轉(zhuǎn)，同一電壓下，電暈電流大幅降低，據(jù)此分析，電場(chǎng)內(nèi)部發(fā)生了反電暈現(xiàn)象。電暈封閉及反電暈的發(fā)生，根本緣由為高比電阻粉塵導(dǎo)致陽(yáng)極板或陰極線上積灰過(guò)多。要消退此問(wèn)題，務(wù)必由振打系統(tǒng)入手。 首先分析了電磁振打系統(tǒng)接線原理，如圖3所

5、示。振打器銜接成矩陣形式(每個(gè)室的振打形成一個(gè)矩陣)，任何時(shí)刻，矩陣中每次只允許一個(gè)振打器投入運(yùn)行。同時(shí)，因?yàn)檎翊蚱鞯膬?nèi)部高度是固定的，因此，要加強(qiáng)振打，只能實(shí)行加強(qiáng)振打頻率、調(diào)節(jié)振打運(yùn)行方式的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2022年6月底，該電廠2號(hào)機(jī)組電除塵器高頻改造完成，進(jìn)入168h試運(yùn)。試運(yùn)初期，電除塵器出口煙塵濃度由6080mg/Nm3降至28mg/Nm3達(dá)到了改造技術(shù)協(xié)議中的相關(guān)要求。隨著運(yùn)行時(shí)光的增強(qiáng)，一、二電場(chǎng)(高頻電源)頻繁消失二次電流歸零導(dǎo)致電場(chǎng)跳閘故障，電除塵器出口煙塵濃度升至30mg/Nm3以上。為了解決電場(chǎng)跳閘的問(wèn)題，對(duì)2號(hào)機(jī)組電除塵器舉行了24小時(shí)跟蹤，抄錄數(shù)據(jù)、繪制熱態(tài)伏安特性曲

6、線，電場(chǎng)跳閘前的兩種伏安特性曲線如圖1和圖2所示。 圖2伏安特性曲線向右發(fā)生旋轉(zhuǎn) 在圖1中，伏安特性曲線向右平移，即相同電壓下，電暈電流較為平均地削減，這一般是由放電不良造成的，也就是說(shuō)電場(chǎng)內(nèi)部積灰較多引起電暈封閉。圖2中，電場(chǎng)伏安特性曲線向右發(fā)生旋轉(zhuǎn)，同一電壓下，電暈電流大幅降低，據(jù)此分析，電場(chǎng)內(nèi)部發(fā)生了反電暈現(xiàn)象。電暈封閉及反電暈的發(fā)生，根本緣由為高比電阻粉塵導(dǎo)致陽(yáng)極板或陰極線上積灰過(guò)多。要消退此問(wèn)題，務(wù)必由振打系統(tǒng)入手。 首先分析了電磁振打系統(tǒng)接線原理，如圖3所示。振打器銜接成矩陣形式(每個(gè)室的振打形成一個(gè)矩陣)，任何時(shí)刻，矩陣中每次只允許一個(gè)振打器投入運(yùn)行。同時(shí)，因?yàn)檎翊蚱鞯膬?nèi)部高度是

7、固定的，因此，要加強(qiáng)振打，只能實(shí)行加強(qiáng)振打頻率、調(diào)節(jié)振打運(yùn)行方式的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖3電磁振打系統(tǒng)接線原理 1)削減振打器的間隔時(shí)光以加強(qiáng)振打頻率，由原設(shè)的1s降低至0.5s。這樣，在相同的時(shí)光內(nèi)，每臺(tái)振打器的振打次數(shù)都實(shí)現(xiàn)了翻番，振打強(qiáng)度得到了提高。 2)調(diào)節(jié)振打運(yùn)行方式，在電場(chǎng)工作狀態(tài)下，因?yàn)殪o電力的作用，極板、極線上的粉塵粘附性能很強(qiáng)，很難徹底將其振落。為了降低粉塵的吸附力，在廠家供應(yīng)的控制軟件中，嵌入了斷電振打規(guī)律，即同一電場(chǎng)中，只要有一臺(tái)振打器進(jìn)入振打狀態(tài)，即停止向電場(chǎng)供電或降低二次電壓。斷電振打雖然能減緩粉塵的沉積，但沒(méi)有徹底轉(zhuǎn)變電場(chǎng)積灰跳閘的故障。 為此，對(duì)斷電振打規(guī)律舉行了二次加

8、強(qiáng)，高頻電場(chǎng)每隔45min停運(yùn)10min(時(shí)光可調(diào)節(jié))，依次循環(huán)。電場(chǎng)停運(yùn)后，因靜電作用引起的粉塵粘附能力顯然降低，振打效果大大加強(qiáng)，徹低避開(kāi)了電場(chǎng)內(nèi)部積灰導(dǎo)致二次電流漸漸降低的問(wèn)題，電場(chǎng)的出力一直保持在最佳狀態(tài)。 3)實(shí)行矩陣與分組相結(jié)合的振打方式，以矩陣方式為主，每日中班調(diào)至分組方式運(yùn)行30min。這樣，即發(fā)揮了矩陣方式下迅速振打的優(yōu)勢(shì)，又使得陰極框架得到充分振打，清灰效果良好。 通過(guò)對(duì)電磁振打系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行后，電場(chǎng)內(nèi)部基本無(wú)積灰現(xiàn)象，對(duì)2號(hào)機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行前后，陽(yáng)極板上積灰狀況舉行了拍攝存檔。 2.2調(diào)節(jié)電場(chǎng)運(yùn)行參數(shù) 電除塵器改造完工后，在試運(yùn)行中，為了保證煙塵排放達(dá)標(biāo)，實(shí)行了電場(chǎng)高參數(shù)運(yùn)行

9、，電場(chǎng)的電流極限在80%以上運(yùn)行，但按照脫硫入口CEMS表返回的數(shù)據(jù)來(lái)看，高電場(chǎng)參數(shù)并沒(méi)有帶來(lái)最低的排放效果。 同時(shí)，因?yàn)殡妶?chǎng)運(yùn)行電流大，能耗也漸漸提高。為了找到除塵效率與節(jié)能的最佳結(jié)合點(diǎn)，舉行大量的實(shí)驗(yàn)。首先，收集了鍋爐各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)下，不同的電流極限時(shí)脫硫入口原煙氣煙塵、脫硫出口凈煙氣煙塵以及煙囪凈煙氣煙塵數(shù)據(jù)，以鍋爐負(fù)荷600MW時(shí)電場(chǎng)參數(shù)與煙塵排放數(shù)據(jù)為例，見(jiàn)表1。 表1鍋爐最大負(fù)荷工況下煙塵排放、電耗對(duì)照 如表1所示，電場(chǎng)運(yùn)行二次電壓3040kV二次電流260400mA時(shí)，電除塵器出口煙塵排放最低，能耗最小。為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性，我們將電場(chǎng)的運(yùn)行二次壓統(tǒng)一調(diào)節(jié)為35kV，二次電流30

10、0mA，順當(dāng)通過(guò)了湖南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站對(duì)該電廠除塵器改造項(xiàng)目的驗(yàn)收測(cè)試，三臺(tái)電除塵器出口煙塵濃度實(shí)測(cè)值所有在12mg/Nm3以下，較優(yōu)化運(yùn)行前降低16.5mg/Nm3，按煙氣量1800000Nm3/h計(jì)算，天天可削減煙塵排放712kg，具體測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。 表2電除塵器煙塵排放與除塵效率對(duì)照 因電場(chǎng)參數(shù)較之前有顯然的降低，故而耗電率大幅下降，表3為電除塵器改造前、后電量數(shù)據(jù)對(duì)照。按照表3可知，在電除塵器舉行高頻改造并優(yōu)化運(yùn)行后，平均日耗電量削減10487kWh，電除塵廠用電率下降45%。 表3優(yōu)化運(yùn)行前、后電除塵器耗電率對(duì)照 3效益分析 該電廠1號(hào)機(jī)組電除塵器自2022年6月改造完工，至當(dāng)年10月份，共優(yōu)化運(yùn)行952h，節(jié)電415700kWh，削減煙塵排放總量28242kg; 2號(hào)機(jī)組電除塵器自2022年7月改造完工，2022年1月至10月份，優(yōu)化運(yùn)行2157h，節(jié)電792700kWh削減煙塵排放總量63991kg