超低排放下电除尘提效技术的研究及改造

超低排放下电除尘提效技术的研究及改造

乔凯

京能（锡林郭勒）发电有限公司 内蒙古 锡林郭勒盟 026000

摘要：某电厂机组电除尘器投运后除尘效果不够理想，二次电压较低，二次电流较大，出口烟尘浓度在１５０ｍｇ／ｍ３左右，对后续环保设备带来很大的压力，满足不了超低排放的要求。先后多次会同电厂、安装、调试相关人员，对电除尘器在机务、电气及安装方面进行了较为全面地检查、测试、分析、调整，一致认为：电除尘器安装质量良好、电除尘器本体及电控设备质量完好、调整试验和测试方法正确，但除尘效率仍不足。为了摸清存在的问题，寻找解决方法，技术人员对类似工况电除尘器使用情况进行了调查研究。

关键词：燃煤机组；电除尘器；电控方式

引言

目前，新建火力发电机组的设计排烟温度为125℃左右，生产实践和试验均表明，脱硫的最佳烟气温度约为85℃及以下。过高温度的烟气进入脱硫系统，造成了大量的余热浪费，而且造成耗水量增加，脱硫效率也会受到影响。随着脱硫技术的成熟、除尘技术的完善及抗硫酸露点腐蚀钢及涂层防腐技术的发展。目前已经有能力对烟气进行深度降温冷却，回收烟气的部分热量，同时节约了烟气脱硫水耗。将烟冷器回收的热量加入至回热系统，用来加热凝结水，可以提高汽机效率，进而会提高电厂效益。

1电除尘器的主要用途和技术原理

本工程采用的是螺旋翅片形式的高效烟气换热技术回收排烟热量，通过烟气冷却器降低低温电除尘器入口烟气温度至酸露点以下，最低温度应满足湿法脱硫系统工艺温度要求，一般在90℃左右，使烟气中的大部分SO3在烟冷器中冷凝成硫酸雾并粘附在粉尘表面，使粉尘性质发生了很大变化，降低粉尘比电阻，避免反电晕现象，提高除尘效率。同时烟气温度的降低使烟气流量减少并有效提高电厂运行时的击穿电压，从而大幅提高除尘效率，去除大部分的SO3。

2改造方案介绍

2.1改造步骤

1）双套管气力输送智能控制系统。针对双套管输送的技术特点，建立相应的现场工况的策略，再根据智能控制中的模糊控制策略来制定符合气力输送的控制规则。根据不同的现场情况，控制策略可由专家和现场工作人员进行适当调整。对现场采集量模糊化处理和输出结果清晰化处理后，将输送气源压力和灰路输送压力分出档次，并将输出结果阀门的开度也分出相应档次，最终将智能控制方案加入到双套管气力输送控制流程中。

2）流量调节阀及流量计的应用。调节阀和流量计对于气力介质的流量调节及流量统计的线性曲线较差，为了达到更加精准的调节和计量，在装置选型时都应充分考虑。智能控制点，主要在流量调节阀上，原系统的手动调节阀更换为智能电动调节阀。流量计的测点与智能调节阀的测点，两者的距离≤2m，越接近，数据越准确。

3）压力点的选取。为了完成对整个输送管路监控，合适的选择压力测点尤为重要。在输送管路的起始端进气阀前选择气路压力测点，在输送管路出料阀后选择压力测点，每条管路至少加入2个压力测点，而且前后测点位置，距离进气阀和出料阀的距离≤2m。

4）智能输送系统的运行方式。首先自检各设备开关检测点正常，压力检测点正常。第一步打开排气阀，对仓泵内余压进行排除，同时打开进料阀进行下料，将灰斗内的灰落到仓泵内。仓泵上安装有料位计，下料的时间也在上位机上可以设定。当料位计满物料报警或者设定的落料时间到，关闭进料阀和排气阀。此时打开出料阀，延时3s后，打开进气阀，开始输送。在输送过程中，后面的压力测点和流量测点，跟前面的压力测点和流量测点进行比较，调节电动调节阀的开度，将仓泵内的灰经输灰管道输送灰至灰库。

2.2控制过程

2.2.1控制对象

1）总气路电动调节阀：设置在单元气源母管上。

2）支气路调节阀：设置各支路输送气源管上。

3）流量计：每个调节阀配套设置流量计1个，负责统计相关气力流量。本控制系统对以上所述控制对象采用QUANTUM系列PLC控制，2台机组合用1套控制系统。

主机、网络及电源冗余配置。设2台CRT操作员站，1台工程师站，组态相同，操作上可互为备用。本控制系统可在控制室对气力输送系统进行集中监视、管理和自动顺序控制。并可实现远方软手操作和就地操作。

2.2.2控制方式

系统控制采用PLC+PC控制方式，PLC作为物理层，进行信号采集，并对该工程参与控制的设备进行程序控制，PC作为管理层，利用工业PC进行系统监控管理、操作，开关和按钮操作全部在上位机上通过鼠标或键盘来实现。对PLC采集的数据进行处理和统计管理，并向PLC发布执行指令。该系统控制有3种方式：1）自动程序控制。所需控制的设备按预先设定的程序流程由PLC+PC自动控制运行。2）软手操运行。在上位机的CRT上用鼠标和键盘对生产过程及所控设备，进行点对点的操作。3）就地手操。在所控设备旁的电磁阀箱或就控箱上，设手动、自动切换开关和手操按钮、指示灯，必要时可进行就地手操和检修。

2.2.3控制设置

1）“输送智能控制”按钮。启动输送智能控制，此时智能控制系统将启动，相关调节门，将按照压力以及流量的参数进行自行调节，实现输送的智能控制。

2）“装灰智能控制”按钮。启动装灰智能控制，此装灰智能控制系统将启动系统按照输送压力以及时间等参数，自动调整系统装灰时间。

3）电动门压力设置。一二电场电动门压力设置、三四电场电动门压力设置，以上2个参数负责控制一二电场、三四电场的主进气电动调节门开度大小。具体设置参数为一二电场电动门压力设置为50%，三四电场电动门压力设置为50%，当输送压力高于此设定值时，调节门将根据其他参数对调节门进行相应调整。

3改造调试与测试结果

首先对增湿系统进行了冷态调试，调试内容有：①水泵的调试；②喷雾水路检查；③电磁流量计检查；④气路系统检查；⑤储气罐进口自力式调节阀的调节；⑥喷嘴雾化效果检查。然后进行热态调试，热态调试分手动调试和自动调试，手动调试通过上位机手动设定增湿水量，使加水量从１．０～７．０ｔ／ｈ，每０．５ｔ／ｈ逐渐增加。同时，观察温度变化、电除尘器出口浊度变化，电除尘器二次电压变化等情况。自动调试是根据手动状态下增湿系统运行的数据对系统参数进行修正，通过进出口温度、烟气流量进行系统的自动控制。通过调试，增湿系统能按设定温度稳定运行，电除尘器二次电压有普遍上升，电除尘器出口烟气浊度有所下降，喷嘴雾化达到设计要求。采用ＥＰＩＣⅡ控制器后的电控系统也进行了优化调试，不同的控制模式对出口烟尘的排放影响较大。

结语

采用喷水调质和改造电控系统对除尘效率有较大影响；改造后除尘效率达到９９．７７％以上，通过后面环保设备的处理，满足超低排放要求。此项目的成功应用为电除尘提效改造提供了一种经济有效的新思路。烟气增湿能明显改善电除尘器的运行参数，提高除尘器收尘效率，在该电厂烟尘特性下更显突出。

参考文献

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