烟气调质及高频电源技术在电除尘改造中综合应用探究.docx
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1、烟气调质及高频电源技术在电除尘改造中综合应用探究某电厂125MW机组配套除尘效率为99.2%的双室三电场电除尘器。按设计煤种考虑,机组出口粉尘浓度小于140mg3020*年投入运行,每台电除尘器配备6台整流变。随着现有除尘器设备的老化以及国家排放标准的提高,电除尘已不能满足新的环保要求。期望通过电除尘器的改造升级,使除尘器出口排放水平降至45mg3以下,烟气经脱硫塔洗涤后烟囱粉尘排放浓度在30mgm3以下,到达火电厂大气污染物排放标准(GB13223-20*)要求。1初步改造方案确实立1.1改造方案选项目前,在国家环保政策提高的背景下,原有的燃煤电厂静电除尘器基本上都需要开展升级改造,改造的方
2、式也很多,简述如下:11I改造后仍然采用静电除尘器,主要有以下三种:(1)对原静电除尘器内部极间距和类型开展调整增效;(2)尾部再增加电场;(3)更换电源提高电场强度。112改造为电袋复合除尘器1. 1.3改造为纯布袋除尘器125MW机组在原有除尘器尾部增加电场和改为电袋复合除尘器的空间缺陷,这两种方案不能采用。因此只能采用对静电除尘器本体结合电气一体化升级方式或改造为纯布袋方式。但仅采用“高频电源”改造是不能到达除尘器出口烟气粉尘浓度45mgm3,拟采用“高频电源+烟气调质”的技术方案。12改造方案介绍经过多方调研,并对各种技术开展了比较,确定以下两种方案,并对这两种方案开展了比照。(1)改
3、造为纯布袋除尘器。(2)S03烟气调质+高频电源改造。1.2. 1改造为纯布袋(1)改造方案本方案是将原静电除尘器改造为纯布袋除尘器,主要方式如下:a)保存电除尘器壳体、灰斗等,将原三个电场的内部空间改造为布袋除尘器。b)对除尘器进出风管开展改造,改造为适合纯布袋除尘器的进出风管道。C)安装布袋除尘器储气罐及压缩空气管路系统,对布袋除尘器开展震打清灰。d)改造后的布袋除尘器控制系统纳入新增加的脱硫DCS中,原电除尘三个电场高低压电控柜拆掉。(2)工作原理含尘气体在通过导流系统时,由于风速的突然下降,含尘气体中的大颗粒粉尘发生自然沉降并经导流系统分离后直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下,随
4、气流进入布袋过滤区,通过滤袋的阻隔、拦截、凝聚作用,将粉尘完全收集,效率可达99.9%以上,出口粉尘浓度稳定在30mg3以下。1.2.2改为S03烟气调质+高频电源本方案不需要增加电场,保存原有壳体,对电场本体开展恢复性大修。同时增加一套烟气调质装置。改造后一、二电场供电系统采用A1STOM世界领先的高频电源SIR及相应的集成控制系统。(1)电除尘器本体改造方案本体改主要内容包括:a)保存进出口烟箱,对除尘器本体的进气烟箱气流均布板开展更换;b)对电除尘器壳体的腐蚀壁板开展更换补漏,局部位置增加强度;C)对现有一、二、三电场阴、阳极系统开展恢复性大修,更换损坏的阴极限和阳极板,调整轴系,到达原
5、始设计条件。(2)电除尘器电气改造方案在一、二电场分别安装高频电源SIR-85kV1200mA和SIR-102-70kV1700mA替换原有的工频电源,使用高频电源后电场的二次电源可以有效提高,电除尘能量注入提高数倍,极大的提升了电场的收尘能力,三电场加装A1STOM的EPICIII控制器,同时加装A1STOM上位机系统ProMoII1建立基于以太网的控制网络。在一样电场运行工况下,高频电源二次电压比单相工频电源提高30%以上,电压更平稳,更有效提高除尘效率。供电为三相平衡供电,对电网影响小,功率因数与转换转换效率比工频电源高,配电容量比工频低;输出电压纹波系数小,有利于提高闪络电压,提高电晕
6、功率,提高电除器除尘效率。与工频电源相比,高频电源的适应性更强。高频电源的输出由一系列的高频脉冲构成,可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形。控制高低波时间,可以输出不同电压电流脉冲波形。与工频电源相比,高频电源的变换拓扑构造是串联1C谐振电路,本质上是恒流源,不怕短路,更适合电除尘工作特点(电场击穿引起的短时间短路状态)。火花控制特性好,仅需很短时间(30us,而工频电源需IOnIS)即可检测到火花,火花能量小,对供电冲击小。13烟气调质系统调质原理粉尘比电阻是影响电除尘器效率的重要因素之一。电除尘器的最正确工作条件要求粉尘比电阻在1065x1010.cm的范围内,若粉尘的比电阻超过临界
7、值5x5x1010.cm时,则通过极板上粉尘层的电晕电流就会受到限制,影响到粉尘粒子的荷电量、荷电率、电场强度。当粉尘比电阻到达1012.cm时,会导致比较严重的反电晕,此时电流大增,电压降低,收尘效率大幅下降。而三氧化硫烟气调质在烟气进入电除尘器之前,往烟气中注入少量的S03(1015ppm),S03与烟气中的水分结合生成烟酸气溶胶极易附着在粉尘表面,能够提高粉尘的表面导电,降低粉尘的比电阻,有效克服高比电阻因素对电除尘器的不利影响,从而大幅度提高除尘效率。具体示意图见图1、图2。图1调质工作原理图图2调质效果比照图1.4调质工艺流程烟气调质系统由S03生成器(集装箱式)、储硫罐、注入系统三
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