東部地區(qū)某1000MW燃煤機(jī)組配套建設(shè)濕式電除塵器裝置,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)啟動(dòng)調(diào)試過(guò)程中水循環(huán)系統(tǒng)投運(yùn)、空載升壓及噴淋霧化試驗(yàn)的合理控制,來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。有效解決了濕法脫硫石膏雨問(wèn)題,提高了除塵效率。
近年來(lái),霧霾現(xiàn)象引起了人們對(duì)大氣污染的廣泛關(guān)注。燃煤電廠是我國(guó)大氣污染的主要來(lái)源之一,2014年9月,國(guó)家發(fā)改委等三部委聯(lián)合發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》的通知。通知中要求,2020年,東部地區(qū)現(xiàn)役30萬(wàn)千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機(jī)組、10萬(wàn)千瓦及以上自備燃煤發(fā)電機(jī)組及其他有條件的燃煤發(fā)電機(jī)組達(dá)到煙塵排放限值10mg/m3。排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高,對(duì)東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)燃煤電廠污染物控制的要求也日趨嚴(yán)格。
目前,國(guó)內(nèi)大部分大型機(jī)組燃煤電廠均裝有濕法脫硫設(shè)施,而濕法脫硫會(huì)導(dǎo)致煙氣溫度降低和濕度加大。當(dāng)煙溫降低時(shí),煙氣中的SO3和硫酸分子會(huì)形成氣溶膠顆粒,加重霧霾現(xiàn)象;濕度加大則會(huì)導(dǎo)致煙氣攜帶過(guò)多液滴,從而造成石膏漿液的逃逸,形成石膏雨、酸雨等現(xiàn)象。
濕式靜電除塵器技術(shù)(簡(jiǎn)稱WESP),是一種高效的污染物終端處理技術(shù),可以有效降低煙塵濃度,并同時(shí)解決硫酸氣溶膠、石膏雨、重金屬污染等問(wèn)題[2]。因此,近年來(lái)在濕法脫硫后加裝濕電除塵器裝置成為一種趨勢(shì)。
1原理
濕式電除塵器是將水霧直接噴向電極和電暈區(qū),水霧在電極形成的電場(chǎng)內(nèi)荷電并進(jìn)一步霧化,粉塵顆粒和霧滴顆粒*終在電場(chǎng)力的驅(qū)動(dòng)下到達(dá)集塵極而被捕集。干式電除塵器是通過(guò)振打清灰的方式將極板上的粉塵去除,而濕式電除塵器是將水噴至集塵極上形成連續(xù)的水膜,通過(guò)流動(dòng)水膜將捕獲的粉塵沖刷到灰斗中隨水排出。盡管濕式電除塵的類型和結(jié)構(gòu)很多,但基本原理相同,都是用電除塵的方法分離氣體中的氣溶膠和懸浮塵粒,主要包括以下四個(gè)復(fù)雜而又相互有關(guān)的物理過(guò)程:
氣體的電離——粉塵與霧滴荷電——荷電粒子向電極運(yùn)動(dòng)——水膜沖刷極板清灰。
2系統(tǒng)啟動(dòng)調(diào)試
2.1分系統(tǒng)調(diào)試
(1)閥門(mén)傳動(dòng)試驗(yàn)。對(duì)濕式電除塵器水系統(tǒng)的電動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行傳動(dòng)驗(yàn)收并做好記錄。
(2)熱工測(cè)點(diǎn)及CEMS測(cè)點(diǎn)校對(duì)。對(duì)各系統(tǒng)的溫度、壓力、流量、液位等熱工測(cè)點(diǎn)及量程進(jìn)行校對(duì),并配合CEMS廠家進(jìn)行煙囪排口CEMS調(diào)試,完成NO、SO2、煙塵、O2、煙氣流速、濕度、溫度、壓力等儀表測(cè)點(diǎn)及量程靜態(tài)校對(duì)。
(3)熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)試運(yùn)。檢查風(fēng)機(jī)、電加熱器及管路系統(tǒng)檢查,確保具備試運(yùn)條件后,分別試運(yùn)加熱風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常狀態(tài)下,投運(yùn)風(fēng)機(jī)出口電加熱器,電加熱器出口溫度設(shè)定為80℃,兩臺(tái)電加熱器出口溫度分別能達(dá)到為79.1℃、77.7℃,滿足設(shè)計(jì)要求。
(4)保溫箱加熱系統(tǒng)調(diào)試。在手動(dòng)位投運(yùn)8臺(tái)保溫箱加熱器,溫度顯示正常后,將主令開(kāi)關(guān)打至自動(dòng)位,并設(shè)定溫度55±5℃,投運(yùn)后保溫箱溫度為52~56℃,能達(dá)到設(shè)定溫度值。當(dāng)保溫箱內(nèi)部濕度較大時(shí)應(yīng)采取邊加熱邊通風(fēng)的措施(打開(kāi)保溫箱人孔門(mén))以驅(qū)除箱內(nèi)濕氣。
(5)泵設(shè)備試運(yùn)。按步驟分別試運(yùn)補(bǔ)給水泵、過(guò)濾水泵、循環(huán)水泵、增壓水泵、卸堿泵及加堿泵,確保水系統(tǒng)平衡,保證補(bǔ)給水泵和循環(huán)水泵出口壓力達(dá)到0.35-0.45MPa、過(guò)濾水泵和增壓水泵壓力達(dá)到0.2-0.3MPa。
泵設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行后,補(bǔ)給水泵在頻率71%時(shí),水泵轉(zhuǎn)速2155rpm,電流20.42A,出口壓力0.437MPa;過(guò)濾水泵在頻率70%時(shí),轉(zhuǎn)速2035rpm,電流35.23A,出口壓力0.276MPa;循環(huán)水泵在頻率68%時(shí),轉(zhuǎn)速2024rpm,電流16.60A,出口壓力0.407MPa;增壓水泵在頻率60%時(shí),轉(zhuǎn)速1808rpm,電流24.32A,出口壓力0.263MPa;各項(xiàng)參數(shù)滿足要求。卸堿泵和加堿泵試運(yùn)期間電流、溫度、振動(dòng)等各項(xiàng)參數(shù)滿足要求,加堿泵變頻調(diào)節(jié)良好。
(6)噴淋系統(tǒng)調(diào)試。投運(yùn)濕式電除塵器補(bǔ)給水泵、循環(huán)水泵,進(jìn)行水系統(tǒng)管路沖洗,檢查各支管出口有無(wú)堵塞,確認(rèn)沖洗干凈后裝入噴嘴,隨后進(jìn)行沖洗噴淋、霧化試驗(yàn)。沖洗時(shí)水泵出口壓力達(dá)到0.4MPa,噴淋、霧化效果滿足要求。
(7)聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)。根據(jù)廠家設(shè)計(jì)邏輯和定值進(jìn)行濕除系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)鎖、保護(hù)、順控試驗(yàn),要求在液位低于定值時(shí),泵設(shè)備自動(dòng)跳閘。
(8)高頻電源空載升壓試驗(yàn)。配合濕除廠家分別進(jìn)行干態(tài)、濕態(tài)條件下高頻電源空載升壓試驗(yàn),重點(diǎn)進(jìn)行絕緣措施檢查,防止出現(xiàn)人員傷亡。
2.2整套啟動(dòng)調(diào)試
(1)濕式除塵器系統(tǒng)啟動(dòng)前試運(yùn)檢查及安全技術(shù)交底。熱態(tài)投運(yùn)前組織參建單位對(duì)濕除系統(tǒng)進(jìn)行完整性及合理性檢查、啟動(dòng)條件的確認(rèn)及進(jìn)行安全技術(shù)交底。
(2)熱態(tài)投運(yùn)。濕除系統(tǒng)在鍋爐點(diǎn)火系統(tǒng)停投大油槍后即可投入,啟動(dòng)熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)及保溫箱電加熱器,八臺(tái)保溫箱內(nèi)溫度控制在50~60℃之間。投運(yùn)自清洗過(guò)濾器,分別啟動(dòng)補(bǔ)給水泵、過(guò)濾水泵、增壓水泵和循環(huán)水泵,出口壓力分別控制在0.40MPa、0.23MPa、0.28MPa和0.41MPa,隨后投入壓力自動(dòng)。水系統(tǒng)投運(yùn)期間應(yīng)注意觀察各出口水泵出口壓力變化,因壓力驟變會(huì)影響水量,從而導(dǎo)致噴淋效果不佳,高頻電源放電效果亦會(huì)受影響。發(fā)現(xiàn)水泵出口壓力變大時(shí),應(yīng)及時(shí)清理出口濾網(wǎng),防止堵塞。
水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后,投運(yùn)高頻電源,電流極限設(shè)置為30%,濕除進(jìn)入熱態(tài)運(yùn)行。濕除投運(yùn)后煙囪排口煙塵濃度由0.94mg/Nm3降至0.51mg/Nm3。根據(jù)出口粉塵濃度值,將高頻電源電流極限設(shè)置為50%,煙囪排口煙塵濃度降至0.30mg/Nm3,達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。
(3)電流極限值與除塵效率的關(guān)系。在500MW穩(wěn)定工況下進(jìn)行了高頻電源電流極限值與除塵效率關(guān)系試驗(yàn),試驗(yàn)過(guò)程中,水系統(tǒng)出口壓力穩(wěn)定,煙溫正常,進(jìn)口煙塵濃度穩(wěn)定在0.94mg/Nm3,雙室八電場(chǎng)皆投入,二次電流及二次電壓峰值未出現(xiàn)跳變。表1反映了電流極限值與除塵效率的關(guān)系。
由表1可看出,在工況穩(wěn)定,高頻電源運(yùn)行正常的情況下,除塵效率總體隨電流極限值的增大而升高,呈正相關(guān)的關(guān)系。由于系統(tǒng)后臺(tái)無(wú)伏安特性曲線,無(wú)法分析二次電壓、二次電流、電流極限等參數(shù)與除塵效率之間的函數(shù)關(guān)系,而電流極限依據(jù)出口煙塵濃度來(lái)粗略調(diào)節(jié),因此僅提供一組運(yùn)行數(shù)據(jù)供參考。
(4)168h滿負(fù)荷試運(yùn)行。在完成熱態(tài)調(diào)試后,濕式電除塵器與1號(hào)機(jī)組同步進(jìn)入168h滿負(fù)荷試運(yùn)行,試運(yùn)行期間,濕除系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,各項(xiàng)參數(shù)正常。
3結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)粉塵污染物排放的控制法規(guī)的不斷出臺(tái),標(biāo)準(zhǔn)也逐步提高,因此,在燃煤電廠中應(yīng)用濕式電除塵器將成為趨勢(shì)。調(diào)試過(guò)程中應(yīng)注意水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,從而保障噴淋效果,并對(duì)高頻電源設(shè)定合理的參數(shù),保 證除塵率的同時(shí)減少耗電量,達(dá)到環(huán)保與節(jié)能的共存。
來(lái)源:科技視界 邱勇軍
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