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 河北科塵環保設備有限公司

采用煙氣調質方法降低電除塵器粉塵排放濃度

人氣:597 發表時間:2019-08-09 【


2019-08-0915:34:11

  文章針對電廠運行過程中煙氣排放存在的問題,通過合理配煤進行了煙氣調質處理試驗。通過實驗,確認煙氣調質處理對提高電除塵收塵效率,控制煙塵超排,保證機組帶負荷能力有很大的意義。


  華能西寧熱電鍋爐為超臨界參數變壓運行直流爐,單爐膛、一次中間再熱、平衡通風、前后墻對沖燃燒、固態排渣鍋爐。每臺鍋爐設置一臺三室五電場靜電除塵器。末級電場為旋轉極板電場。電除塵總收塵面積53152㎡,除塵效率≥99.93%,電除塵二次電壓65KV,二次電流2000mA,出口含塵濃度≤20mg/Nm?(6%O2)。煙氣溫度127℃。比集塵面積≥120㎡/m?/S。設計燃煤煤種主要成分見表1。


  每臺機組同步建有一套煙氣脫硫裝置,采用的煙氣脫硫工藝為石灰石——石膏濕法脫硫工藝。脫硫裝置按設計煤種100%BMCR工況、燃煤含硫量Sar=1.5%、脫硫效率97.5%設計。吸收塔各配有五臺漿液循環泵,單臺漿液循環泵額定出力7300m3/h,采用單元制運行方式。每臺漿液循環泵對應一層噴淋裝置,各層噴淋裝置高度分別為19.8m、21.7m、23.6m、25.5m、27.4m,噴淋裝置漿液霧化噴嘴為偏心噴嘴。吸收塔除霧器為一級管式+三級屋脊式。


  1.運行中存在的問題


  1.1實際運行煤種


  西寧熱電近期燃用煤種基本是魚卡高硫煤、五彩低硫煤、團魚山工程煤。實際燃用煤種成分見表2。為了控制保證超低排放配煤方式采用一臺高硫煤四臺低硫煤。同時為降低電除塵電耗,將各電場二次電壓設定為:一、三、四、五電場40KV、二電場60KV,輸灰系統運行正常,電除塵電耗率在0.2%左右。低負荷時機組能夠達標排放。


  1.2存在問題


  #2機組C級檢修后啟動,配煤方式為一臺高硫煤加團魚山工程煤。8月4日前夜機組帶260MW,凈煙氣粉塵出口≥10mg/Nm?,期間電除塵出力已達最大,電場二次電壓達到60KV、二次電流達到1800mA,電除塵出口濃度40mg/m3左右,脫硫系統5臺漿液循環泵全開,廠用電率增加,凈煙氣粉塵濃度仍超標,只能通過降低負荷來確保煙塵達標排放。因為降負荷、廠用電率增加嚴重影響企業經濟效益,而且環保壓力巨大。


  1.3問題分析


  1.3.1設備原因


  通過西安熱工院所作的電除塵器性能試驗我們了解到,在試驗煤種工況下,電除塵器效率99.88%,除塵器出口煙塵濃度24.5mg/Nm?(標態,干基,6%O2),比集塵面積107.96㎡/m?/S。這三個指標未達到設計保證值,但偏差不大,對電除塵器的除塵效果有一定的影響,見表3所示。實際運行中我們嘗試將電除塵器二次電壓調至65KV,但未降低粉塵濃度。同時脫硫五臺漿液循環泵全開,并投入除霧器沖洗水,也無效果。


  表三


  1.3.2煤質原因


  分別選取燃用煤種進行化驗,從化驗結果分析,這三種煤的比電阻基本都在1011附近,見表5。其中高硫煤的三氧化二鋁與二氧化硅的含量為76.41%,團魚山、五彩低硫煤分別為81.77%、80.61%,這兩種成分的比電阻率都在1016Ω.㎝左右。而對于電除塵器低比電阻的粉塵附著在絕緣子上后會降低絕緣能力,使電壓不能升高,影響除塵器效率;反之,高比電阻的粉塵荷電后附著在收塵極表面時,因電阻高而不易釋放電荷導致排斥其他帶電粒子,使電除塵效率降低。因此只有比電阻在104-5×1010Ω.㎝范圍內的粉塵,在電除塵器中才有較高的除塵效率,比電阻過大或過小都對除塵不利。


  1.3.3溫度的因素


  煙氣溫度在小于175℃時,粉塵比電阻隨溫度升高而升高,同時除塵效率隨溫度升高而下降。所以在鍋爐設計排煙溫度127℃附近由于粉塵比電阻偏高,導致電除塵效率遠遠低于設計值。


  1.3.4其他因素


  燃煤中三氧化二鐵的比電阻在121℃時比電阻為9×1010,只有溫度接近177℃時它的比電阻才達1×1011,所以燃煤中三氧化二鐵的含量有利于增強除塵性能;而三氧化二鋁在121℃時比電阻為2×1012,不利于除塵器的收集,同時它在煤中的含量超過13%時更提高了粉塵的比電阻而導致難于收塵。對比本廠燃用煤種,高硫煤的三氧化二鐵含量較另外兩種低硫煤高,三氧化二鋁的含量反倒較另外兩種低硫煤高,所以這種高硫煤燃燒后的粉塵更易于電除塵收集。


  1.4解決思路


  1.4.1綜合以上分析,提高電除塵器除塵能力,解決高比電阻粉塵的捕集問題,切實可行的辦法就是進行煙氣調質處理。對于燃煤鍋爐,煤中的硫份越高,燃燒時產生的SO2、SO3也越多,會導致粉塵比電阻下降,SOX中,尤以SO3比電阻的影響顯著。從表2中可以看出,高硫煤中SO3的含量比另外兩種低硫煤高,有利于粉塵的收集。


  1.4.28月5日運行中班調整上煤,將原A倉高硫煤、B、C、D、E倉新疆團魚山低硫煤調整為A、D倉高硫煤、B、C、E倉新疆團魚山低硫煤。從8月6日起機組負荷平均在250MW,最高負荷300MW,A、B、D三臺磨煤機運行,凈煙氣煙塵指標明顯變小,再未發生超標現象。機組帶300MW負荷時,電除塵器二次電壓55KV,脫硫漿液循環泵運行4臺,凈煙氣出口粉塵平均6.45mg/Nm3,達到超低排放標準。


  8月9日改變高硫煤的摻配比例,A倉高硫煤、B、C、D、E倉新疆團魚山煤,凈煙氣煙塵濃度明顯增大,電除塵全出力情況下煙塵數值降幅不大,8月9日全天煙塵均值大于9mg/m3的時段占20%,超標風險較高。


  1.5結論


  通過以上分析以及運行實際燃用情況看,采用高硫煤為主的配煤方式,有效地對煙氣進行了調質處理,可確保煙塵達標排放。同時電除塵器二次電壓明顯下降,漿液循環泵運行臺數減少,降低了廠用電率。但硫份的提高使石灰石粉耗量增加,石膏產量增加。


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