300 MW机组电袋组合式除尘技术的应用

300300 MWMW 机组电袋组合式除尘技术的应用机组电袋组合式除尘技术的应用 2010 年 05 月 17 日 10 20 56 大 中 小 2010 中国甲醇汽油市场研讨会2010 第三届甲醇 二甲醚 LPG 产业链市场峰会 2010 中伊石化产业投资贸易洽谈会中国化工网资讯中心全面改版 摘要 为满足环保要求 保证脱硫设施的安全运行 洛河发电厂对 2 号锅炉电除 尘器进行改造 即保留原电除尘壳体 1 电场仍采用电除尘方式 将原 2 电场 3 电 场 4 电场改为布袋除尘方式 实际应用结果表明 电袋组合方式除尘技术可满足除 尘器出口含尘浓度低于 50 mg m3 的环保要求 相对于增大原有电除尘空间的改造方 案 可节省投资约 200 万元 节省电费约 187 55 万元 经济效益显著 大唐淮南洛河发电厂 洛河电厂 2 号机为国产亚临界 300 MW 燃煤发电机组 于 1986 年投产发电 其锅炉配置的静电除尘器为卧式干型双室 4 电场 设计除尘效率 99 为满足国家环保总局颁布的 火电厂大气污染物排放标准 GB13223 2003 第 时段和第 时段的排放要求 到 2010 年 1 月 1 日火电厂烟尘最高允许排放浓度 要达到 50 mg m3 洛河电厂拟对 2 号机组除尘系统采用电袋组合除尘技术进行改 造 电袋组合除尘技术是结合电除尘和袋式除尘的新型除尘技术 具有电除尘和袋式 除尘的优点 即对粉尘特性不敏感 不会因比电阻 烟气量及粉尘浓度的变化而影响 出口排放浓度 而且除尘效率不随运行时间的增加而下降 另外电袋组合除尘中的 布袋除尘部分可实现在线检修 因此电袋组合除尘系统具有节能 高效 运行稳定的 特点 1 改造方案 利用原有电除尘器的混凝土基础 强度已经过校核 保留混凝土框架以上的灰 斗 电除尘钢结构支柱 修复壳体 灰斗 进出口扩口 拆除本体内部及顶部构件 在原 1 电场内仍采用电除尘方式 电区 3 分区结构 分区方式为沿烟气流方向前后分 区 每个分区独立供电 同时 为增加电区收尘面积和降低烟气流速 壳体在原基础上 加高 1 5m 在原 2 电场 3 电场 4 电场的区间内采用布袋除尘方式 袋区 16 个 分室结构 布袋沿气流方向布置 图 1 袋区采用低压脉冲喷吹方式清灰 电区阴阳极 均采用电磁振打清灰 通过 PLC 控制 电除尘改为电袋组合除尘后 除尘器本体阻力 增加很多 至少 500 Pa 故原来的引风机出力不能满足运行要求 必须进行改造 为了在机组起动或低负荷投油及烟温异常时保护滤袋 在袋区顶部布置零泄漏的 密封阀和旁路烟道 50 烟气量旁路 且旁路阀具有快开和快关功能 并与主机 DCS 连接 在电除尘进口烟道处加装预涂灰装置 为保证电区和袋区气流的均匀性 原进 口烟道处的 3 层气流均布板不变 并在电区与袋区之间再增加 1 层气流均布板 板高 与布袋高度平齐 2 设备配置及选型 2 1 电区 阴 阳极板均采用顶部电磁锤振打清灰 阳极板为厚度 1 5 mm 的板 每排安装 12 块极板 每个分区使用 4 块极板 板长 14 m 阴极线选用针刺线 线体采用 Q235 材质 圆钢 线针采用不锈钢 电区 A B 两侧各设一个电场 每个电场按烟气流向分为 3 个区 高电压部分均 采用独立供电 可在运行时升高每个电场的平均工作电压 分区供电具有增强电场电 凝集的作用 使细微粉尘凝集成大颗粒 以利于捕集 使收尘效率得到提高 另外 细 化电分区可在故障时仍保持 1 3 的区域工作 使其可靠性提高 3 倍 保证了电区的除 尘效率 电区的前 2 个分区采用型号为 CTH201 的高频开关电源 解决了常规晶闸管电源 体积大 效率低 输出平均电压低 输出电流小 火花熄灭时间长 电场能量恢复 慢 易发生反电晕现象等不足 电区的第 3 分区采用型号 GGAj02K2J 1 0A 66KV 的工频电源 高频开关电源和工频电源均布置在除尘器顶部 其中高频开关电源实现 了电源与控制一体化 工频电源控制器布置在电除尘控制室 2 2 袋区 布袋除尘器沿气流方向布置 A B 两侧每侧分左右两列 每列分 4 个大室 每个大 室又分为 2 至 3 个方形小室 每个小室配 1 个提升阀 以方便检修 小室内装有固定 式吹灰器 每个布袋对应 1 个喷嘴 每行布袋由 1 个脉冲电磁阀控制喷吹 滤料采用日本进口纤维材料 材质为 PPS P84 经过防油水 烧光处理 具有优 异的抗氧化及耐高温 190 以上 功能 有效使用寿命在 30 000 h 以上 该滤料为表 面过滤型滤料 故清灰彻底 降低了粉尘在滤袋表面形成板结的概率 有效地保证了除 尘效果 滤袋由袋笼支撑 袋笼由规格为 d168 mm 8 100mm 的碳钢丝制作 为了减少袋 与笼骨的摩擦 延长袋的寿命 并便于卸袋 袋笼采用圆形结构 笼骨表面用有机硅高 温涂料进行了表面粉末静电喷涂 使其表面比普通涂料光滑且耐腐蚀性能更高 袋口 采用弹性涨圈 以确保密封牢固可靠 袋区清灰采用低压脉冲喷吹方式 每个小室配 1 个气包 气包采用无缝钢管制造 满足 GB150 1998 钢制压力容器要求 每列气包 的进气处均设有不锈钢手动隔离阀 止回阀 压力调节阀 带压力表 油水分离器 气包本身设有手动排污阀 每组气包上装有压力远传信号装置 用于连续监控喷吹气 源压力和脉冲阀的运行状态 系统配置 2 台 0 33 m3 s 的螺杆式空压机 一用一 备 和 1 套后处理装置作为清灰及提升阀的控制气源 袋区各分室 除尘器进出口端均设有差压变送器 每个脉冲电磁阀在就地控制 柜内设有手动控制开关 手动控制开关按行列式布置 行选择采用多位旋钮开关 列选 择采用按钮开关 2 3 旁路系统及预涂灰装置 旁路系统包括旁路提升阀和旁路烟道 A B 两侧每侧各有左右 2 个旁路烟道 每 个旁路烟道配 3 个旁路提升阀 可在系统烟气异常时保护滤袋 旁路提升阀垂直布置 阀芯及框架材料为 Q235 密封采用耐高温硅橡胶 满足 210 工况下长期使用 以 防止灰尘进入和因高温所引起的变形或老化 旁路提升阀具有快速开启的功能 其全 关到全开的动作时间 10 s 旁路提升阀可手动操作 就地操作和 DCS 远方操作 并 且可通过 DCS 显示挡板位置 4 20 mA 模拟量信号 及其开 关状态 预涂灰即在除尘器投运前给滤袋喷涂一层干燥粉煤灰 以防止系统起动时因低温 油 湿烟气粘污滤袋而导致系统负荷增大或糊袋 涂灰粉料为干燥的 级粉煤灰 预涂灰装置布置在除尘器进口烟道处 A B 两侧各 1 套 管道进口选用硬密封蝶阀 可 与密封罐车连接 3 控制系统 电袋除尘器控制系统包括前级电除尘器控制系统 后级布袋除尘器控制系统 旁路烟道保护系统 3 1 前级电除尘器 工频电源采用以 80C196KB 型 16 位单片机为核心的 MVC196 微机自动电压控制系 统 能自动快速实现电场动态 静态伏安曲线测试 双重火花检测 瞬态与稳态波形 自动检测 低压部分采用 SiemensS72200 型 PLC 振打控制提供连续振打和周期振打 2 种方 式 加热控制提供连续加热和恒温加热 2 种方式 工作方式 控制温限和时间参数等 均可随时在线修改 3 2 后级布袋除尘器 后级布袋除尘器控制系统和旁路烟道保护系统共用 1 套 Siemens S72314 型 PLC 控制柜配有人机界面 TP170B 5 7 液晶触摸显示屏 在控制柜上设有自动与就地转 换开关 当其置于自动时 由 PLC 按设定的运行方式和参数自动控制 当置于就地时 可在现场手动控制每个脉冲电磁阀 后级布袋除尘器控制系统可选择在线清灰 离线清灰 定时清灰 定压清灰方 式 在自动运行时 人机界面操作终端可独立控制每个分室的起 停 气包压差信号 范围可调 脉冲电磁阀为矩阵控制式 不允许 2 个及 2 个以上的脉冲电磁阀同时工作 3 3 旁路烟道保护系统 旁路烟道保护系统主要的控制信号包括清灰气包压力 压力表量程 0 1 MPa 烟道进口压力 压力表量程 0 8 000 Pa 空气预热器出口烟温 测温探头量程 0 400 保护系统主要针对烟温报警 默认为温度过高或过低均报警 当高温保护功能投 入后 空气预热器出口烟气温度大于 180 时 则打开旁路阀关闭提升阀 当低温保护 功能投入后 空气预热器出口烟气温度小于 80 时 则打开旁路阀关闭提升阀 在低 压柜上设有旁路操作禁止 允许转换开关和旁路强制开按钮 当转换开关置于允许位 置时 按下旁路强制开按钮时系统进入旁路状态 如果转换开关置于禁止位置时 旁路 强制开按钮失效 4 应用效果 电袋组合除尘系统于 2008 年 5 月 10 日投入运行 运行状态稳定 在工况基本相 似的前提下