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1???MW机组低低温电除尘改造实践

发布日期:2017-11-16 来源: 货架网 查看次数: 442
核心提示:  30mg/Nm3,特别限制区内电厂烟尘排放不得超过20mg/Nm3.面对越来越严峻的环保要求,进一步降低烟尘排放含量是燃煤电厂不停研究的方向。广东惠州平海发电厂有限公司(以下简称平海电厂)装机容量

  30mg/Nm3,特别限制区内电厂烟尘排放不得超过20mg/Nm3.面对越来越严峻的环保要求,进一步降低烟尘排放含量是燃煤电厂不停研究的方向。广东惠州平海发电厂有限公司(以下简称平海电厂)装机容量2x1MW,其中1号机组通过在原有静电除尘上游增加2台烟冷器的方式,对进入静电除尘器的烟气温度进行进一步降低来达到降低排放粉尘浓度并回收部分烟气余热,从而达到节能减排的目的。

  1机组概况平海电厂2x1MW超超临界机组锅炉采用上海锅炉厂引进ALSTOM技术设计制造的n型锅炉,该锅炉属于超超临界、一次中间再热、全钢结构、露天布置、双切圆八角喷燃、平衡通风、固态排渣螺旋管圈直流煤粉式锅炉;汽轮机采用超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机;发电机采用水氢氢冷自并励静止励磁发电机。

  静电除尘器是由福建龙净环保股份有限公司生产的三通道四电场振打式除尘器,每台炉布置2台。设计煤种额定工况下除尘器入口烟温122C,入口含尘量11.39g/Nm3,除尘效率99.65. 2低低温电除尘技术介绍低低温电除尘是对传统静电除尘技术的革新,其实质是在干式电除尘器(DESP)之前对烟气进行冷却处理,将DESP的运行温度由130~15°C降低到85~9°C左右,从而使除尘器的性能提高。该技术包含了两种设备:无泄漏管式水媒体加热器和低低温电除尘器。低低温电除尘设备在电厂流程中的安装位置如所示。其主要优点如下所述。

  除尘效率高影响电除尘性能的因素有很多,包括烟气性质、飞灰特性、除尘器结构和运行条件等,其中比电阻的影响较为突出。除尘器中粉尘比电阻的最佳除尘效率区间为:14~111(n.cm)。

  飞灰导电机制可以看成体积导电和表面积导电的综合。当烟气温度超过2°C时,以体积导电为主,主要依靠灰中碱金属离子导电;当温度低于15°C时,以表面积导电为主,主要依靠飞灰颗粒吸附的水膜和酸膜导电。传统静电除尘器的操作温度在13~15°C之间,此时飞灰的比电阻最高,而改造后的低低温静电除尘的操作温度只有85C左右,大幅度降低了飞灰的比电阻,使静电除尘器能够达到最佳除尘效果。

  下面结合静电除尘效率的经典德意希公式,继续分析低低温静电除尘高效的机理。

  :①手动跳闸;②烟冷器入口水温温度<60°C(3取2),延时15s;③烟冷器出口烟气温度低<跳闸动作(以下条件:与):①解除烟冷器系统调门自动;②打开烟冷器凝结水旁路关断阀;③关闭烟冷器前系统电动隔离阀;④关闭烟冷器后系统电动隔离阀。

  3.2烟冷器主要调节系统3.2.1烟冷器凝结水旁路调节阀烟冷器凝结水旁路调节阀用来初调系统总进水量,该调阀的控制采用了简单的开环控制系统,该调节阀的开度为机组发电功率的函数,函数关系如表1.表1烟冷器凝结水旁路调节阀开度与发电机功率的函数关系3.2.2A(B)烟冷器进口调节阀A(B)烟冷器进口调节阀主要用来将烟冷器出口烟温控制在85°C左右,自动控制采用“比例+积分”的控制策略,A(B)烟冷器出口温度作为被调量,经过三选中后,与温度设定值做比较,偏差用来计算阀门的开度。控制策略为:式(2)中:Kp为比例系数;T为积分系数;e(t)为输入的偏差。

  其控制逻辑框图如所示。

  3.2.3加热/减温水调节阀加热/减温水调节阀主要用来将烟冷器入口母管水温控制在70C左右,PID控制策略与A(B)烟冷器进口调节阀的控制策略相同,也采用比例+积分控制方案,烟冷器入口母管温度作为被调量,经过三选中后,与温度设定值做比较,其偏差用来计算加热/减温水调节阀的开度。控制策略为:式(3)中:Kp为比例系数;T为积分系数;e(t)为输入的偏差。

  控制逻辑框图如所示。

  4.1减排烟尘由于烟气温度从130°C左右降低到85°C,烟气体积流量降低了11%,同时烟尘比电阻降低,趋近速度得到加快,静电除尘器出口烟尘浓度将由性能测试期间的33mg/m3减少到20mg/m3,出口烟尘浓度下降了36°%.,除尘效率由性能测试期间的99.68°%.提高到了99.80°%.,提高了0.12个百分点,每年可以减排104吨烟尘。

  在脱硫塔中,烟气与脱硫浆液液滴接触,导致在浆液液滴表面积非常薄的区域内,产生急冷效果,烟气中的硫酸蒸汽将迅速产生粒径只有0.015pm、数量庞大的硫酸雾液滴。塔内脱硫浆液液滴粒径在1500~3000pm左右,对这些亚微米酸雾脱除效果有限,塔后的除雾器只能脱除15m以上的粒径的液滴,因此湿法脱硫技术不能有效脱除硫酸酸雾,对S3的脱除效果不会大于5~30°%平海电厂所采用的低低温静电除尘技术,在烟冷器和静电除尘器中将S3浓度降低到了1PPM以下,脱硫塔中硫酸雾滴排放将减少到了6mg/Nm3.据推算,每年可减少S3排放达590吨,可冷凝的硫酸雾滴1450吨。

  4.3节水效益低低温静电除尘技术将烟气温度降低至85C,湿法脱硫塔蒸发水耗将大幅度降低。在VWO、75°%THA和50°%THA工况下脱硫水耗分别降低81t/h、55t/h、33t/h,每年可以节约用水约4.4节能气流动阻力分别增加850Pa、550Pa和430Pa,引风机能耗分别增加1194kW、550kW和329kW,考虑到烟气温度降低到85C,引风机能耗将降低396kW、243kW和169kW.因此风机总的能烟冷器循环水泵的能耗影响主要是烟冷器本体和管道阀门引起的凝结水流动阻力。凝结水的总流体阻力约0.5MPa,需要增加循环水泵两台,采用二用一备布置,烟冷器循环水泵和增压泵功率为337kW.在已有的凝结水泵压头富裕的情况下,利用凝结水泵提升,以减少设备投资费用。综合了等效焓降法以及机组热耗率相关公式,在假定锅炉热效率和汽轮机机械效率基础上,对低低温静电除尘改造的节煤量进行进一步核算,扣除风机和循环水泵能耗后,VWO、75°%THA和50°%THA工况下,供电煤耗分别降低达2.1g/kWh、2.5g/kWh和

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