摘  要：對某2×300MW機(jī)組的煙氣除塵技術(shù)改造中，在場地狹小及主設(shè)備陳舊等條件下，采用電袋復(fù)合除塵器的技術(shù)改造方案，提高了除塵效率，適應(yīng)了電廠來煤多樣性的要求，當(dāng)煙氣灰份含量增加時，也能滿足排放要求，對同類型電廠在這方面的技術(shù)改造具有參考意義。

關(guān)鍵詞：電袋復(fù)合除塵器；提效改造；技改工程；排放濃度；

1 概述

隨著對污染物排放控制的日趨嚴(yán)格，將對火電企業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)經(jīng)營帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。自2012年1月1日起，國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223－2011）開始實施，規(guī)定火電廠煙塵排放濃度限值30mg/Nm3；重點地區(qū)煙塵排放濃度限值為20mg/Nm3，進(jìn)一步提高了火電行業(yè)的環(huán)保準(zhǔn)入門檻。而隨煤炭消耗量的快速增長，資源已日益緊缺，許多電廠無法按設(shè)計的煤種供應(yīng)燃煤已成為普遍事實[1]，因此，新的排放標(biāo)準(zhǔn)使電廠除塵技術(shù)面臨著煙氣條件越來越不確定和排放要求越來越高的矛盾。所以，燃煤電廠必須采取高效、穩(wěn)定的除塵技術(shù)來有效控制微量的煙塵排放。現(xiàn)以華能汕頭電廠2×300MW燃煤發(fā)電機(jī)組的除塵增容提效改造為例，就技術(shù)改造方案、設(shè)備選型、舊設(shè)備的利用等進(jìn)行論述。

華能汕頭電廠一期2×300MW亞臨界機(jī)組，鍋爐好連續(xù)蒸發(fā)量為1000 t/h；華能汕頭電廠一期工程配套兩臺浙江電除塵器總廠（即現(xiàn)在菲達(dá)環(huán)保）生產(chǎn)的2FAA4*37.5M*88-125型雙室四電場臥式除塵器，電除塵控制部份采用福建龍巖空氣凈化設(shè)備廠生產(chǎn)的GGAF02-1.0/72H型產(chǎn)品，設(shè)計除塵效率≥99.2%，煙氣好處理量1880000m3/h。

2 增容提效改造的必要性

該電廠地處市區(qū)，近年來因為燃煤品種的變化，煤質(zhì)灰份的波動較大。原除塵裝置設(shè)計入口煙氣量為1880000m3/h，煙氣量或者灰份含量超過設(shè)計值,為了確保煙塵排放濃度在30mg/Nm3以下，只能降低機(jī)組的負(fù)荷。為此，有必要對現(xiàn)有的一期除塵系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。

FE型電袋復(fù)合除塵器是我國自主研發(fā)的新一代高效除塵設(shè)備，它將電除塵與布袋除塵機(jī)理的各項優(yōu)點進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，并產(chǎn)生一種新的荷電粉塵過濾特性的機(jī)理，通過電凝并有效地實現(xiàn)了對細(xì)微粉塵的捕集。它具有長期穩(wěn)定保持低排放、阻力低、濾袋使用壽命長、運(yùn)行維護(hù)簡單等優(yōu)點，目前已迅速得到廣泛應(yīng)用，成為解決低粉塵排放濃度問題的一項優(yōu)良技術(shù)[2]。在電袋復(fù)合除塵器中，由于電場發(fā)揮了高效除塵與荷電作用，濾袋堆積粉塵厚度相對速度降低；而荷電粉塵形成的“蓬松”堆積結(jié)構(gòu)加大孔隙率提高透氣性和剝落性，這兩大因素降低了濾袋阻力。由于上述原因，引風(fēng)機(jī)的能耗也相應(yīng)降低，同時濾袋清灰周期得到延長而達(dá)到節(jié)能的目的，并且延長了濾袋壽命。電袋復(fù)合除塵器能夠適應(yīng)煤種灰份與成分的變化，對煤種引起的煙灰成分、比電阻等變化不敏感，出口排放濃度可長期穩(wěn)定在30mg/Nm3以下[3]。

3  技術(shù)方案的選擇

3.1原電除塵系統(tǒng)的設(shè)備配置

改造前，本工程配套兩臺浙江電除塵器總廠（即現(xiàn)在菲達(dá)環(huán)保）生產(chǎn)的2FAA4*37.5M*88-125型雙室四電場臥式除塵器，電除塵控制部份采用福建龍巖空氣凈化設(shè)備廠生產(chǎn)的GGAF02-1.0/72H型產(chǎn)品，設(shè)計除塵效率≥99.2%，極板型式為大C型板，極線型式為全部為螺旋線配輔助電極，出口設(shè)槽極板，振打方式全部采用側(cè)部饒臂錘振打。其一、二、三、四電場高壓供電和控制裝置是GGAJ02－1.0/72CG型的整流變壓器。本工程改造前電除塵器設(shè)計參數(shù)見表1。

4 改造方案的確定

靜電除塵器改造為電袋復(fù)合除塵器整體方案

1．對原一電場極線、陰極振打系統(tǒng)、框架全換，改為新型芒刺線、前后分區(qū)供電結(jié)構(gòu)，陰、陽極頂部電磁振打。陽極系統(tǒng)：陽極板盡量修復(fù)利舊。更換新的4臺變壓器，高低壓控制柜、隔離開關(guān)柜，檢修電源箱、振打操作箱等，電纜利舊，不足部分更新。以達(dá)到新裝電場的效果，滿足電袋復(fù)合除塵器粉塵荷電、改變粉塵特性的需要。系統(tǒng)設(shè)計一電場應(yīng)具備鍋爐MFT時有同時跳閘功能。

2．拆除原電除塵器的第二、三、四電場的陽極板、陰極線和振打系統(tǒng)和高低壓電源；原電除塵器二、三、四電場每列通道共6根頂大梁，其中3根頂大梁移位作為布袋除塵器的大梁，并拆除其余3根。

3．在原電除塵器二、三、四電場雙室中間加隔墻，避免濾袋清灰過程中的相互影響，造成粉塵在布袋上二次附著。

4 在原電除塵器的第二、三、四電場原立柱頂面水平鋪設(shè)花板，安裝濾袋、籠骨和噴吹系統(tǒng)，作為布袋除塵區(qū)。布袋除塵區(qū)每臺爐在寬度方向分為4列、每列分為3個室。每臺爐分24個清灰單元、共480個三寸脈沖閥、共7440條濾袋。布袋除塵采用外濾式，噴吹系統(tǒng)選用固定行噴吹清灰技術(shù)。每室1個人孔門，每個室之間相互獨(dú)立。在運(yùn)行中如果某個室出現(xiàn)故障，關(guān)閉該室的離線閥、打開人孔門實現(xiàn)不停爐分室檢修（即可以實現(xiàn)不停爐進(jìn)行更換布袋操作）；也可以在運(yùn)行時關(guān)閉某個室離線閥，實現(xiàn)離線清灰，保證清灰效果。

5  在花板上設(shè)置3米高的凈氣室。可以滿足在凈氣室內(nèi)進(jìn)行袋籠、布袋的更換和檢修不受天氣的影響。每個凈氣室設(shè)有1個人孔門，方便檢修人員進(jìn)出和對流通風(fēng)。

6  凈氣室設(shè)窺視系統(tǒng)（耐高溫照明系統(tǒng)和窺視孔），凈氣室內(nèi)噴吹系統(tǒng)和濾袋的運(yùn)行狀況均可以清楚的觀察到。

7  新增袋區(qū)PLC＋上位機(jī)低壓控制，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程和就地操作，充分保證袋區(qū)控制系統(tǒng)的安全性，與溫度、壓力、壓差、濃度檢查系統(tǒng)和旁路閥提升閥連鎖可以實現(xiàn)報警和相關(guān)自動操作功能，濾袋脈沖閥控制可采用定時、定時+定壓或手動方式。

8 除塵器檢測系統(tǒng)

①進(jìn)、出口設(shè)有溫度檢查裝置，溫度傳感器反饋信號至PLC既可以在上位機(jī)上顯示并報警。在鍋爐正常運(yùn)行時，當(dāng)煙氣度超過160℃時報警，提醒運(yùn)行人員對鍋爐進(jìn)行檢查并調(diào)整，保證煙氣溫度在160℃以下正常運(yùn)行。

②進(jìn)出口阻力檢測：除塵器每個通道的進(jìn)出口均裝有壓力變送器，壓差傳感器反饋信號至PLC既可以在上位機(jī)上顯示并報警。當(dāng)進(jìn)出口阻力超過設(shè)定值（1200Pa）時報警，提醒運(yùn)行人員檢查噴吹系統(tǒng)是否出現(xiàn)異常和判斷濾袋是否出現(xiàn)糊袋、堵袋。

③除塵器出口煙塵濃度檢測：濁度儀傳感器反饋信號至PLC既可以在上位機(jī)上顯示也可以報警。當(dāng)煙塵排放濃度超過設(shè)定值時報警，從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)破損。

④噴吹氣源壓力檢測：壓力傳感器將噴吹氣源壓力反饋信號至PLC既可以在上位機(jī)上顯示并報警。

⑤提升閥旁路閥氣源壓力檢測：壓力傳感器將提升閥旁路閥氣源壓力反饋信號至PLC既可以在上位機(jī)上顯示并報警。

9 旁路系統(tǒng)

電袋復(fù)合除塵器每列通道設(shè)置一套可靠的煙氣旁路系統(tǒng)（旁路根據(jù)一電場頂部振打布置情況在煙氣流量為2118600m3/h時 65%的容量），每臺除塵器二套，旁路系統(tǒng)為內(nèi)外置相接合形式。

10 輸灰系統(tǒng)不改造。

11 清灰系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)

①壓縮空氣參數(shù)和品質(zhì)

每臺爐需要的空氣量：13Nm3/min空氣量品質(zhì)：固體和液體粒徑≤1um、殘油含油量≤0.1ppm。

②空壓機(jī)配置

采用“兩爐4臺”空壓機(jī)布置方案，每臺空壓機(jī)均帶后處理設(shè)備。保證除塵器改造后的氣量使用要求。空壓機(jī)出力：28Nm3/min；壓力：0.8mpa，風(fēng)冷；品牌：阿特拉斯。

③空壓機(jī)房：新增空壓機(jī)、空壓機(jī)房（鋼結(jié)構(gòu)）、基礎(chǔ)、動力電纜、通訊電纜、控制部分的設(shè)計及供貨、安裝。

5.該技術(shù)改造方案有如下創(chuàng)新設(shè)計

1. 進(jìn)口喇叭設(shè)置三層多孔氣流分布板，保證進(jìn)口煙氣均勻分布；

2. 含塵煙氣從進(jìn)口喇叭進(jìn)入除塵器，煙氣分流為三個部分：30%的煙氣通過進(jìn)口氣流分布板直接進(jìn)入正面濾袋空間（斷面Ⅰ）；40%的煙氣從濾袋袋底空間流向濾袋單元（斷面Ⅱ）；其余30%煙氣在側(cè)部導(dǎo)流通道導(dǎo)流板的作用下進(jìn)入后部濾袋單元（斷面Ⅲ）；凈化后所有煙氣通過袋口進(jìn)入上箱體，自出口喇叭排出。數(shù)值模擬計算出三部分煙氣流量。通過調(diào)節(jié)進(jìn)口氣流分布板的開孔率、改變?yōu)V袋前氣流分布板形式，側(cè)部導(dǎo)流通道的具體位置，調(diào)節(jié)袋底導(dǎo)流板等措施，使三部分氣流分都滿足要求。保證前后濾袋單元流量分配均勻。

3. 預(yù)留一電場前部空間，設(shè)置均流沉降裝置，起到預(yù)收塵效果和流場均布作用。

4. 正面濾袋前設(shè)置百葉窗導(dǎo)流板，減小氣流對濾袋沖刷磨損。

5. 灰斗內(nèi)設(shè)置合理導(dǎo)流裝置，調(diào)整濾袋底部流場分布。

6 結(jié)  語

電袋復(fù)合除塵器是我國自主研發(fā)的新一代高效除塵器，其除塵效果不受煤種變化影響，保持長期高效穩(wěn)定，運(yùn)行阻力低，濾袋壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊占地小，運(yùn)行維護(hù)簡單[4]；尤其在除塵器提效改造工程中具有排放濃度低、提效顯著、工程改造量小、施工工期短、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢，可作為解決細(xì)微顆粒粉塵排放、滿足嚴(yán)格的新粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)（《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011））好有效的技術(shù)方案之一[5]。

在改造方案中充分考慮了已有的條件，利用了已施工完成的設(shè)備基礎(chǔ)，在原電除塵器基礎(chǔ)上，保留了電除塵器殼體、支架、灰斗和平臺爬梯等，拆除陰陽極系統(tǒng)，在除塵器內(nèi)部安裝濾袋系統(tǒng)、脈沖噴吹系統(tǒng)、設(shè)置合理的流場分布裝置。在設(shè)備選型時，盡量選用相同與已有設(shè)備的型號，便于后續(xù)的設(shè)備檢修和維護(hù)工作；好化地利用現(xiàn)有設(shè)備，降低改造成本。