某电站静电除尘器改造

某电站静电除尘器改造

宁春鹏

（山东电力建设第三工程公司）

关键词：电除尘性能改造总结

某电站是国内公司以EPC方式运作较早的印度项目，由于同类机组在印度出现过电除尘不达标缺陷，在该项目设备招标时，针对能预见到的因素和缺陷原因分析（比集尘面积较小），中标厂家集尘面积比类似不达标机组增大了30%多。但当时对印度煤了解不够，低估了高硅低钠煤种对静电除尘器的影响，并且国内厂商在选型模型中没有足够印度煤种的计算经验，加之实际燃烧煤种偏离设计较大，在机组投运后，除尘器粉尘排放指标不能满足合同要求。

本文就该工程除尘器的合同要求、原设备参数、试验结果、改造调研、方案确定、排放达标等过程进行论述。

一、合同要求及原设备选型

1.EPC合同规定为静电除尘器五电场双通道，在任何一个电场/供电区退出时，出口烟气含尘浓度≤75mg/Nm3。

2.合同煤质（设计煤）

元素分析（收到基）：Carbon37.5%Hydrogen2.1%Nitrogen0.9%Sulphur0.4%Ash41.6%.....

灰分分析：SiO254.9%Al2O325.4%Fe2O39.3%CaO3.6%MgO1.8%Na2O0.3%....

3.设备选型

由于本项目煤种高灰份、灰分高比电阻的特殊性，总包商组织专家进行选型评审，认为双室五电场的电除尘器能满足合同排放要求，最终选取比积尘面积最大的供货厂家。

静电除尘器技术参数如下：

烟气温度：135℃；电场数：双室5电场

入口烟气量：867000m3/h

设备总阻力：≤200Pa

烟尘浓度：进口89.7g/Nm3

出口≤75mg/Nm3

二、原设备运行后的实际性能情况

1.三台机组的性能测试值

在机组陆续发电后，分别对三台炉进行性能测试，试验结果在180-350mg/Nm3之间，其中一台炉所用煤与设计煤相近，但灰组份偏差较大，最终各台机组的粉尘排放试验结果不满足EPC合同要求。

2.原因分析：

2.1.燃用煤种的含灰量超出设计最差煤种，（设计最差煤种45%，实际燃用煤种达到50%左右），电除尘入口烟尘浓度超出设计值，导致排放指标超过规定值。

2.2.电除尘在设计过程中没有充分考虑印度煤特性，选型计算经验数据不足，造成电除尘效率无法达到设计值。

2.3.业主在电除尘运行方式上存在问题，在投入电除尘情况下经常投油运行，在煤、油混烧的状态下，烟气中的粘稠物增加，造成除尘器阴极线肥大，阳极板积灰，导致电场的除尘效率下降。另外，某些机组移交后，由于运行维护不力，使电除尘积灰现象严重，在未经彻底检修的情况下又重新启动，电除尘工作状况进一步恶化。

2.4.考虑到以上测试的各台机组投入运行时间较长，设备状态错过了最佳性能试验时机，加之除尘器工作状况较恶劣，测试结果不能完全反映设备的性能。

2.5.针对2.4原因，选择还在可靠性运行期的一台新机组进行了模拟试验，测试结果：电除尘烟尘排放浓度101mg/Nm3。试验时煤种接近设计煤，排放依然超出EPC合同要求。三、

三、性能测试后的数据修正

针对粉尘排放实测数据和对应的煤质情况，组织国内专家分析原因，根据现场所取近一年来运行的5种煤样分析数据，基本上都是氧化硅氧化铝含量大于设计煤而氧化钠含量又小于设计煤，通过设备厂选型计算模型，对除尘效率比较敏感的氧化钠以及硅铝修正做出指导性意见，并取得业主同意。

但测试试验中煤质不稳定偏离设计值，且实际运行排放效果也不如意，机组经修正后的测试结果未得到业主的书面认可。在与业主进行电厂合同关闭谈判后，选择对电除尘器实施改造。

四、改造方案及性能情况

1.方案确定

在征集国内除尘器厂改造方案的基础上，考察调研了相关电厂和钢厂，结合项目场地条件当地运行水平等实际情况推荐以下三种方案：

改造为电+袋除尘器方案；

改造为转动极板方案；

改造电除尘器电源为高频电源方案。

经过专家会评审最终选用了电+袋除尘器方案。

2.改造原则：

2.1一次彻底改好，重点计算核准除尘器的烟气处理量，对设备和系统少做修改，最大程度利用原设备。

2.2改造方案使用原场地，结合使用原方案的结构和电气设备。

3.电袋除尘器的基本改造方案：

3.1保留一、二、三电场，拆除原电除尘器四、五电场内件、整流变及控制系统；

3.2利用原电除尘器内部空间布置滤袋；

3.3拆除原电除尘器四、五电场内外顶盖、高压电源箱，改造为高净气室，并设置旁通烟道；

3.4敷设布袋除尘器供气设备及管路，电缆桥架及电气控制设备等；

3.5安装滤袋及笼骨；

3.6对新增部分的设备外表保温及油漆；

4.方案确定：

4.1煤种和烟气量确定

最初根据合同规定的设计煤种和校核煤种进行除尘器设计，提交给业主后，业主拿不出实际煤质参数，但为最终尽快解决问题也为能提高环保水平，我们根据一年来额定负荷的运行数据，统计出一般燃煤量和最差煤种燃煤量。

据此假定了设计条件：充分考虑煤种灰分以及发热量接近实际煤种的要求，选择合同最差煤种进行计算，再按照燃煤量118t/h进行校核，以此作为除尘器改造设计的基础条件，烟气量确定为：934000m3/h

4.1.1设备技术参数：

电除尘区：烟气温度：160℃；电场数：3个

布袋除尘区：过滤面积16500m2

设备总阻力：≤1000Pa

烟尘浓度：进口（实际烟气量）89.7g/Nm3

出口≤50mg/Nm3

4.2相关系统的校核确定：

除尘器方案和烟气量确定后，需要对相关系统和设备进行计算校核。

4.2.1引风机容量计算、技术协议签订。经和引风机耦合器厂家确认，原耦合器不需更改，达到了改造初期设想。

4.2.2除灰系统，根据新煤种和电袋除尘器要求，进行了如下改造：

每台炉增加一根DN200输送管道（二电场），将原二电场输送泵和管道放置在电除尘器三电场，四、五电场输送泵不变，使用原管道。

4.2.3空压机根据除尘器喷吹系统和除灰系统的需要，新增4台。

4.3改造后测试参数

改造后锅炉粉尘排放测试结果均在20mg/Nm3以下，满足合同要求，业主已签证验收。

五、总结和建议

1.本项目除尘器出口排放超标，主要有以下原因：

1.1.虽然对印度煤种的特性给予重视，已经了解到煤种的高灰分、高比电阻并在设备招标中有应对措施，但没有将煤质灰分特性（如SiO2、Al2O3含量很高、Na2O很低）同除尘器选型进行科学的联系。

1.2.厂家选型软件数据库中缺乏印度煤经验数据的积累，致使选型结果有偏差。

1.3.对高硅低钠煤质的除尘设备，应避免选用纯静电除尘器。

1.4.电除尘选型受到EPC合同中所签订的“双室五电场”的影响，对当地电除尘器参数和实际运行指标了解不够。

2.建议

2.1.当面对新的煤质，在EPC投标阶段除了同设备厂家深入配合选型外，还要实地考察该市场中燃用相似煤种机组设备的运行情况以及除尘器的型式、主要参数。

2.2.在煤质灰分分析中，当氧化硅和氧化铝的含量较高时，则认为是电除尘器难以收集的灰分。对该煤质除尘器选型要慎重，对不能实现性能指标的业主规定的除尘器方案要及时澄清和修改。

2.3机组性能试验的时间安排：应在可靠性运行后及时进行测试，或条件具备时，在机组整套试运期间进行，避免错过设备的最佳性能期。