濕式除塵新技術(shù)在火電機(jī)組的應(yīng)用

[摘要]隨著霧霾天氣的日漸增多，人們對(duì)生存環(huán)境更加關(guān)注，國(guó)家也陸續(xù)出臺(tái)更加嚴(yán)厲的環(huán)保政策進(jìn)行治理。在此背景下，萊城電廠(chǎng)率先垂范，引進(jìn)全國(guó)首臺(tái)日本技術(shù)的濕式除塵系統(tǒng)，順利完成了脫硫、脫硝、濕式除塵等系統(tǒng)改造，現(xiàn)如今，運(yùn)行良好。通過(guò)環(huán)保部門(mén)試驗(yàn)測(cè)定，脫硫系統(tǒng)排放始終低于200mg/Nm3，煙塵排放量在9-13mg/m3，實(shí)踐證明，濕式除塵系統(tǒng)具有除塵效率高、運(yùn)行可靠、運(yùn)行維護(hù)工作量少等特點(diǎn)，解決了火電廠(chǎng)煙氣粉塵排放超標(biāo)的生產(chǎn)狀況，現(xiàn)已達(dá)到全國(guó)先進(jìn)水平。

[關(guān)鍵詞]濕式除塵技術(shù) 火電廠(chǎng) 應(yīng)用探索

1概述

根據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2013年霧霾波及25個(gè)省份，100多個(gè)大中型城市，全國(guó)平均霧霾天數(shù)達(dá)29.9天，創(chuàng)52年來(lái)之最。今年以來(lái)，各級(jí)政府陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策措施，下大力氣治理PM2.5，改善空氣質(zhì)量。在此背景下，萊城電廠(chǎng)#4機(jī)組在確保脫硫、脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，于2014年1月11日安裝調(diào)試完成了濕式除塵系統(tǒng)的技改，現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，濕式電除塵技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用已取得了可喜的成績(jī)，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

萊城電廠(chǎng)環(huán)保設(shè)施工藝流程：由脫硝、電除塵器、濕法脫硫、濕式電除塵器組成，煙氣從濕式電除塵器后進(jìn)入煙囪(見(jiàn)圖1萊城電廠(chǎng)環(huán)保設(shè)施工藝流程)。

在燃煤電廠(chǎng)傳統(tǒng)工藝流程中，煙塵控制主要靠濕法脫硫前端的除塵裝置實(shí)現(xiàn)，但不能控制后端濕法脫硫產(chǎn)生的細(xì)微顆粒粉塵。因此，無(wú)論除塵裝置的除塵效率有多高、濕法脫硫能除去多少前端逃逸的煙塵，煙囪排放也一定包含濕法脫硫洗滌之后仍未脫除的前端逃逸煙塵、濕法脫硫自身產(chǎn)生并排出的細(xì)微顆粒物。萊城電廠(chǎng)#4鍋爐煙氣除塵原配備三電場(chǎng)電除塵器，因不滿(mǎn)足環(huán)保排放要求，在二級(jí)吸收塔后(二級(jí)吸收塔暫時(shí)建設(shè)中)與煙囪水平煙道之間增設(shè)一臺(tái)濕式電除塵器。煙氣經(jīng)前端干式電除塵器，進(jìn)入一級(jí)脫硫、二級(jí)脫硫，再進(jìn)入濕式電除塵器最終進(jìn)入煙囪排放，從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[1]。

1.1濕式除塵器系統(tǒng)運(yùn)行原理

2014年1月份，萊城#4機(jī)組大修中，實(shí)施了濕式除塵器系統(tǒng)的改造，此項(xiàng)目引進(jìn)日本先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)煙塵排放量低于20mg/Nm3,改造完成后，效果良好(圖3運(yùn)行中的濕式除塵系統(tǒng))。濕式電除塵器的工作原理與干式電除塵器類(lèi)似，在濕式電除塵器中，水霧使粉塵凝結(jié)，并與粉塵在電場(chǎng)中一起荷電，一起被收集，收集到極板上的水霧形成水膜，水膜使極板清灰，保持極板潔凈。啟動(dòng)高壓直流電源后，讓含塵氣體通過(guò)。陰極線(xiàn)帶高壓電，使周?chē)鷼怏w分子電離，產(chǎn)生正、負(fù)離子，出現(xiàn)電暈放電。離子隨著遠(yuǎn)離陰極線(xiàn)系統(tǒng)，就立即減速，即使有沖突，中性分子也不會(huì)產(chǎn)生電離。這樣的話(huà)，本設(shè)備被分離為陰極線(xiàn)附近的電離區(qū)域和被大部分負(fù)電荷充滿(mǎn)的區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域里，大部分的微粒子附著負(fù)電荷，經(jīng)過(guò)此帶電區(qū)域的微粒子，無(wú)論附著正電荷還是負(fù)電荷，最終變成負(fù)帶電體，在電場(chǎng)力的作用下，向陽(yáng)極板運(yùn)動(dòng)，吸附在陽(yáng)極板上。通過(guò)沖洗水泵的自動(dòng)定期沖洗，保持極板的潔凈。由于濕式電除塵器采用水流沖洗，沒(méi)有振打裝置，不會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。由于煙氣溫度降低及含濕量增高，粉塵比電阻大幅度下降，因此濕式電除塵器的工作狀態(tài)非常穩(wěn)定。根據(jù)國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)，濕式電除塵器對(duì)酸霧、有毒重金屬以及PM10，尤其是PM2.5的微細(xì)粉塵有良好的脫除效果。因此，可以使用濕式電除塵器來(lái)控制電場(chǎng)SO3酸霧，同時(shí)還具有聯(lián)合脫除多種污染物的功能[2]。

2濕式電除塵器啟動(dòng)與停止

2.1準(zhǔn)備操作

2.1.1濕式電除塵器在通電之前，請(qǐng)檢查確認(rèn)系統(tǒng)工作票全部終結(jié)，濕式除塵器內(nèi)部無(wú)人工作。

2.1.2濕式電除塵系統(tǒng)保持清潔、各人孔、檢查孔關(guān)閉。嚴(yán)密。

2.1.2.1內(nèi)部檢查

(a)陰極線(xiàn)是否與除塵電極板中心垂直，并且是否懸掛在正確的位置。

(b)設(shè)備內(nèi)部，特別是電場(chǎng)極線(xiàn)、極板是否洗凈。

(c)集水斗內(nèi)的雜質(zhì)是否完全清除。

(d)施工、檢查用的工具等是否全部拿走。

2.1.3各系統(tǒng)熱工測(cè)點(diǎn)、儀表投入。

2.1.4確認(rèn)硅整流器設(shè)備的接地端子和除塵器本體的已牢固接地。

2.1.5工藝、工業(yè)水系統(tǒng)具備投運(yùn)條件。

2.1.6電氣系統(tǒng)設(shè)備送電良好，測(cè)定高壓回路絕緣抵抗50MΩ以上。高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)開(kāi)關(guān)擲向高壓側(cè)端子，選擇1000v兆歐表，測(cè)量高壓部件的絕緣阻抗。絕緣阻抗值應(yīng)該在50MΩ以上，如果此值在50MΩ以下，則需要清理并干燥絕緣子，設(shè)法恢復(fù)絕緣阻抗。高低壓電氣設(shè)備接地可靠，各控制系統(tǒng)的報(bào)警、跳閘功能正常，靈敏可靠。

2.1.7檢查濕式除塵器各煙氣擋板在全開(kāi)位置。

2.2濕式除塵系統(tǒng)啟動(dòng)步驟

2.2.1啟動(dòng)工業(yè)水系統(tǒng)。

2.2.2啟動(dòng)工藝水系統(tǒng)。

2.2.3就地檢查各密封風(fēng)機(jī)在備用狀態(tài)，檢查啟動(dòng)單臺(tái)密封風(fēng)機(jī)，檢查風(fēng)機(jī)振動(dòng)在正常范圍，風(fēng)道暢通，入口管無(wú)堵塞，入口擋板調(diào)節(jié)裝置動(dòng)作正常，DCS系統(tǒng)顯示正確，將另一臺(tái)風(fēng)機(jī)置“自動(dòng)”狀態(tài)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常后，投入出口加熱器運(yùn)行，檢查加熱器運(yùn)行良好。

2.2.4啟動(dòng)噴淋水泵，檢查啟動(dòng)單臺(tái)噴淋水泵，檢查噴淋水泵振動(dòng)在正常范圍，檢查系統(tǒng)出力正常，調(diào)節(jié)站處就地壓力指示正常，DCS系統(tǒng)顯示正確(圖4濕式除塵系統(tǒng)控制畫(huà)面)，將另一臺(tái)噴淋水泵置“自動(dòng)”狀態(tài)。

2.2.5啟動(dòng)沖洗水泵，檢查啟動(dòng)單臺(tái)沖洗水泵，檢查沖洗水泵振動(dòng)在正常范圍，檢查系統(tǒng)出力正常，調(diào)節(jié)站處就地壓力指示正常，系統(tǒng)無(wú)泄漏，DCS系統(tǒng)顯示正確，將另一臺(tái)沖洗水泵置“自動(dòng)”狀態(tài)。

2.2.6啟動(dòng)各漿液循環(huán)泵運(yùn)行。

2.2.7得到值長(zhǎng)命令，鍋爐系統(tǒng)燃油系統(tǒng)停運(yùn)，可進(jìn)行電氣高壓系統(tǒng)系統(tǒng)升壓。

電氣高壓系統(tǒng)升壓時(shí)，各控制柜均為“遠(yuǎn)方”控制位，先啟動(dòng)1電場(chǎng)上部及下部絕緣子風(fēng)機(jī)，當(dāng)上部密封風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高于1KPa，下部密封風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高于0.7KPa，DCS畫(huà)面顯示密封風(fēng)合適，可啟動(dòng)1電場(chǎng)上部及下部絕緣子加熱器，(密封風(fēng)合適是加熱器運(yùn)行的必要條件)。加熱器啟動(dòng)信號(hào)達(dá)到后，然后啟動(dòng)#1噴淋水泵(啟動(dòng)條件為#1-4電場(chǎng)全部密封風(fēng)合適)，然后打開(kāi)1電場(chǎng)噴淋閥，啟動(dòng)#1噴淋水泵。以上設(shè)備啟動(dòng)后，判斷噴淋水流量高于150L/min，則認(rèn)為設(shè)備正常投運(yùn)，荷電準(zhǔn)備完畢。

進(jìn)行升壓時(shí)，在DCS系統(tǒng)給定二次電流給定值(正常運(yùn)行為700mA，也可逐漸設(shè)定數(shù)值，逐步升壓)，然后點(diǎn)擊1A高壓電源荷電指令，則1A高壓電源運(yùn)行。觀(guān)察二次電流與二次電壓是否有異常，是否有較大的波動(dòng);如果沒(méi)有異常，關(guān)閉高壓電源，等待設(shè)備正式投用;如果有異常，則高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)開(kāi)關(guān)擲向接地端，充分放電后，檢查設(shè)備內(nèi)部是否有短接、短路的地方。故障排除后方可再次進(jìn)行升壓[3]。

2.3濕式除塵器系統(tǒng)的停止

2.3.1聯(lián)系值長(zhǎng)準(zhǔn)備停止?jié)袷匠龎m器的命令。

2.3.2入口煙氣量降至零，鍋爐引風(fēng)機(jī)停止。

2.3.3系統(tǒng)停運(yùn)前，啟動(dòng)沖洗水泵，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行充分沖洗。

2.3.4停止高壓整流系統(tǒng)。

2.3.5解除備用噴淋水泵“自動(dòng)”，停止運(yùn)行的噴淋水泵。

2.3.6解除備用沖洗水泵“自動(dòng)”，停止運(yùn)行的沖洗水泵。

2.3.7停止各密封風(fēng)機(jī)加熱器，停止各密封風(fēng)機(jī)。

2.3.8根據(jù)污水箱液位，決定停止排污泵的運(yùn)行。

2.4濕式除塵系統(tǒng)的異常現(xiàn)象及處理

2.4.1高壓控制柜故障指示燈亮。

a)除塵器室內(nèi)發(fā)生永久短路，可能有以下幾個(gè)原因：

˙陰極線(xiàn)斷線(xiàn);

˙粉塵堆積在陽(yáng)極板上，并且和陰極線(xiàn)系統(tǒng)接觸;

˙重錘脫落;

˙絕緣子等破損、被嚴(yán)重污染，絕緣不良。

b)電壓表、電流表大幅振動(dòng)，最終，電壓表的指針幾乎在零附近持續(xù)5~6秒，高壓控制柜故障指示燈亮。這種情況可能有以下幾個(gè)原因：

˙陰極線(xiàn)系統(tǒng)的重錘從下部框架上偏離，陰極下部框架對(duì)陰極線(xiàn)的固定作用失去。

˙金屬絲，施工垃圾等異物殘留在室內(nèi);

˙由于除塵器室內(nèi)的氣體分布不均，導(dǎo)致某部分氣體偏流、電極間的間隔不整齊和陽(yáng)極板變形發(fā)生局部的連續(xù)火花放電，導(dǎo)致短路，還有陰極線(xiàn)振動(dòng)，出現(xiàn)周期性火花放電。

2.4.2電壓表在電壓低的地方大幅度振動(dòng)

由于噴霧嘴洗凈不良，粉塵過(guò)度附著在集塵板上。當(dāng)粉塵一下子落下的時(shí)候，大多數(shù)情況會(huì)發(fā)生這樣的問(wèn)題。通過(guò)增加洗凈次數(shù)，使附著粉塵落下，大部分情況下大幅度振動(dòng)

就會(huì)停止。仍然大幅度振動(dòng)，并且火花放電變得激烈、陰極線(xiàn)振動(dòng)、高壓控制柜故障指示燈亮。如果出現(xiàn)此種情況，切斷一次電荷，數(shù)分鐘后再次接通電荷。并且請(qǐng)確認(rèn)噴霧嘴沒(méi)有堵塞。

3結(jié)論：

濕式除塵系統(tǒng)正常運(yùn)行后，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)及系統(tǒng)測(cè)試，煙塵排放量在9-13mg/m3，完全達(dá)到了預(yù)期效果。我們將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)現(xiàn)超低排放、全面脫除煙塵、石膏雨、多種重金屬等污染物的同時(shí)，為改善生存環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。