超净电袋复合除尘器在劣质煤电厂的长期高效稳定运行.doc
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1、超净电袋复合除尘器在劣质煤电厂的长期高效稳定运行归纳了以颗粒物控制为主线的超低排放技术路线,并分析了“以超净电袋复合除尘为基础不依赖二次除尘”技术路线的优点。选取燃用劣质煤的河南平顶山发电分公司1号1030MW机组配套的超净电袋除尘器为典型案例,着重介绍该工程具体的工艺方案和技术措施,最后重点通过现场实测及间隔一年的两次长期CEMS在线数据分析,表明超净电袋复合除尘技术在劣质煤电厂应用的长期高效稳定性。关键词:超净电袋;劣质煤电厂;长期高效稳定近年来,我国大气污染形势日趋严峻,国家深入推进燃煤电厂大气污染治理。2014年9月,国家发改委、环保部、能源局三部委联合发布了煤电节能减排升级与改造行动
2、计划(20142020年)要求新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米),即“超低排放”要求。部分地方政府及电力企业也提高了大气污染治理的主动性,相继出台“超低排放”控制政策。2015年12月11日环保部等三部委联合下发全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案,明确要求全国各地区符合条件的燃煤电厂最迟在2020年前完成燃煤电厂超低排放改造任务。超低排放全面“提速扩围”,标志着燃煤电厂污染物减排全面进入“超低排放”阶段1-2。在环境保护、减排目标与发展需求的三重压力下,电力行业
3、积极开展适应超低排放的发展战略研究和环保科研攻关,并逐步开展超低排放的工程示范。1超低排放技术路线目前,燃煤电厂超低排放技术路线按照一次除尘和二次除尘分为两条主线。其中,烟气脱硝后烟气中烟尘的去除,称之为一次除尘技术,主流技术包括电除尘技术、电袋复合除尘技术和袋式除尘技术。而烟气脱硫过程中对颗粒物的协同脱除或是脱硫后对烟气中颗粒物的脱除,称之为二次除尘或深度除尘,主要技术为湿法脱硫高效协同除尘或湿式电除尘器,见图1。图1以湿式电除尘器或湿法脱硫高效协同除尘作为二次除尘的超低排放技术路线在超低排放实施初期,烟尘控制普遍采用以湿式电除尘技术作为二次除尘的技术路线,随着技术的进步和对节能要求的进一步
4、提高,以超净电袋复合除尘为基础不依赖二次除尘的超低排放技术路线得到广泛地推广应用,见图2。图2以超净电袋复合除尘为基础不依赖二次除尘的超低排放技术路线2超净电袋复合除尘技术路线的优点电袋复合除尘器是将静电除尘和过滤除尘机理有机结合的复合除尘技术。它充分利用前级电场收尘效率高和颗粒荷电的特点,大幅降低进入滤袋区烟气的含尘浓度,降低了滤袋烟尘负荷,避免粗颗粒对滤袋冲刷的磨损,并利用荷电粉尘过滤机理而提升设备的综合性能3。从原理上看,超净电袋复合除尘器是在常规电袋复合除尘器工作原理的基础上进一步深化、完善、发展而来的。通过对最优耦合匹配、高均匀多维流场、微粒凝并、高精过滤技术等多项关键技术的研究,创
5、新开发的新一代电袋复合除尘技术,可实现烟尘排放浓度长期稳定小于10mg/m3或5mg/m3。尤其是超净电袋复合除尘器与湿法脱硫装置组合,不依赖湿式电除尘器作为二次除尘,具有工艺系统简洁、投资低、占地少、运行维护费用低、技术经济性好的特点成为超低排放的主流技术路线之一。3工程概况3.1机组情况河南平顶山发电分公司位于我国中部地区,属于重点区域大气污染防治“十二五”规划划定的一般控制区。一期工程建设21030MW超超临界燃煤机组,分别于2010年11月和12月投产,原配套为三室五电场静电除尘器随着运行年限增加,以及超低排放的政策需求,1号炉在低低温除尘改造后,除尘器出口的烟尘排放浓度在60mg/m
6、3以上,仍不满足排放要求。本次经过电厂的多次论证,最终对其进行超净电袋复合除尘器改造方案。3.2煤质特性本项目燃用煤种为山西长治贫煤,是典型的劣质煤,灰分较大,高达39.78%,并且飞灰中SiO2和Al2O3含量较高,比电阻较大(范围6.21091.251012)。煤质分析及飞灰特性分析见表1,表24。表1煤质分析表2飞灰特性分析3.3超低排放技术路线的选择与改造方案河南平顶山发电分公司结合具体的工程实际、煤质情况、及占地、经济性等综合因素,确定了以超净电袋复合除尘为基础不依赖二次除尘的超低排放技术路线。本次改造保留原钢支架、壳体、灰斗、进口喇叭。对一、二电场电除尘、阴阳极振打系统进行大修,满
7、足安全运行要求,其中阴极振打大小针轮全部进行更换。阴极系统采用前后分区供电方式,原整流变利旧。第三、四、五电场内部全部拆除,改造为长袋中压脉冲行吹袋式除尘区,原电除尘器改造成为两电三袋电袋复合式除尘器。主要技术参数见表3。表3主要技术参数表3.4关键技术措施(1)电区与袋区参数选型匹配众多电袋理论研究及工程实践表明,电袋复合除尘器的电区与袋区存在相互影响机制。电区的选型决定粉尘的颗粒荷电,以及进入袋区的入口浓度。后级袋区的结构影响电区的流场分布,从而影响电区的除尘效率。因此,电区与袋区参数选型匹配尤为重要,直接影响出口排放和设备的经济性。电区越大,进入袋区的入口浓度越小,但是每个电场的除尘效率
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