渭河电厂电除尘器改造

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渭河发电有限公司三期#5、#6（2×300MW）机组锅炉为东方锅炉厂生产的DG-1025/18.2-Ⅱ6型亚临界、自然循环、燃煤汽包锅炉；锅炉除渣方式为水力除渣；每台炉配一套共两台干式电除尘器，原电除尘器为兰州电力修造厂设计制造，为了提效达标排放，曾由福建龙净进行过一次提效改造，但效果仍不理想，无法达到改造排放要求，电除尘器的排放一直在100mg/Nm3左右，未达到改造后排放浓度≦85mg/Nm3的要求，直接影响了后续脱硫系统的运行和超低排放的实现。

通过本次改造，要求电除尘器排放浓度70mg/Nm3。

一、电除尘器基本情况分析

在分析原电除尘器运行情况及电除尘器本体结构、电气配套以及运行参数和排放情况的基础上，综合考虑电厂实际，制定出渭河电厂电除尘器提效改造方案。

1.对实际燃用煤种的测定及分析

对实际燃煤的煤、灰成分及灰比电阻进行测试，结果分别如下：渭河电厂实际燃煤的煤、灰成分分析结果看，由于煤中S份为1.67，温度在180℃比电阻为4.60×1010Ω.cm，属于高硫适中比电阻粉尘，问题是粉尘中三氧化二铝(Al203)为31.24%粉尘微细且轻，在电除尘器末级电场极易形成二次扬尘。

2.电除尘器的选型校核

根据实际煤、灰分析数据、实际测量电除尘器烟气参数，利用电除尘器选型计算软件对渭河电厂电除尘器进行了选型校核，进一步在理论上计算分析渭河电厂电除尘器在正常运行情况下，除尘效率及出口粉尘浓度值，并以此作为依据，通过计算结果修正确定渭河电厂电除尘器达到设计要求时所需的总集尘面积，从而为制定科学合理的提效改造方案提供支持。

3.原电除尘器运行情况分析

渭河电厂5#、6#炉电除尘器原用兰州电力修造厂产品，设计排放浓度为150mr/Nm3,经过十几年的运行，已不能满足排放要求，曾请福建龙净进行过提效改造，为了提高电除尘器的收尘面积，把侧面绕臂锤振打改为顶部电磁铁振打，但运行结果不十分理想，排放浓度一直在75mg/Nm3至110mg/Nm3之间，大部分时间未能达到改造后排放浓度小于的80mg/Nm3目标。

二、改造方案

改造总体方案是改变极配形式和振打方式，在原一电场前增加一个第0电场，以保证有足够的集尘面积和有效的振打清灰。

(1)增加第0电场

在原电除尘器一电场前增加一个4.5米电场，以保证电除尘器有足够的比集尘面积，并有一定的富裕余量，使电除尘器能够长期稳定地高效运行。

(2)合理的极配型式、充分保证高除尘效率

BS型新型管状芒刺线+480C型极板不适为最佳极配形式之一。在此次改造中，首要的是更换所有阴极线，把原有电场的阴芒极线全部改为BS型管状整体芒刺线。BS型管状整体芒刺线配480C型极板的极配形式无论在放电强度还是在放电均匀性程度上都有其独特的优势。

阴极线的选用至关重要，针对电站锅炉用电除尘器的特点，技术上对阴极线的关键要求有二个，一是牢固可靠，二是电气性能好。本公司在使用依莱克斯公司七十年代发明的RS线的基础上自行研制成功的BS新型管状芒刺线，它保留了RS线保证在运行中不断线，而且电晕电流大，起晕电压低的特点,克服了RS线放电均匀性极差的致命弱点是它在阳极板上产生的电晕电流的分布十分均匀。在同极间距为400mm时，在相同的试验条件下RS线的σr=0.516，星形线的σr=0.473，而BS新型管状芒刺线的σr=0.245，可见BS新型管状芒刺线的电流密度的均匀性不仅大大优于RS线,而且也明显地优于以电流密度均匀著称的星形线,这对提高阳极板的有效利用率和防止反电晕的产生效果十分明显。又由于它主要靠芒刺尖端放电,电风强烈,所以即使在高粉尘浓度条件下,也不会产生电晕封闭。这两条对燃煤锅炉产生的烟气除尘是至关重要的。

(3)采用独特设计的进口气流分布板

在新增的第0电场，装置我公司特有的导流加阻流型的气流分布装置。

流分布的均匀程度,直接关系到除尘效率,特别是在高粉尘浓度、高比电阻及高除尘效率的要求下,气流分布的均匀性程度尤为重要。为了使流入电场的含尘气体均匀经过电场,在电场入口前装有进口气流分布板,一般厂家采用的大多为纯阻流型气流分布板,这种气流分布板在调整时,需通过开孔或补孔,调整困难,且流体阻力较大,磨损严重,气流分布均匀性往往达不到设计要求,本公司在该项目中采用阻流加导流型的气流分布板,由于开孔直径由原来的φ35增加到φ85,大大减小了流体阻力,流体通过导流板悬挂位置即可达到目的,不需要开孔、补孔。经过调整，其气流分布均匀性均能达到美国RMS标准中的良好水平。

(4)出口槽形板采用自振式设计并恢复振打装置

电除尘器在长期运行中，振打时，特别是在最后一个电场振打时，其除尘效率随着振打周期而发生周期性的变化,这是因为在振打时，灰尘将脱离收尘极向下掉落，但在气流作用下，必然会产生一定的二次扬尘，前一电场的扬尘进入后一电场仍能被收集，但最后电场的扬尘必然随着气流带入烟道,这部分效率损失，称作振打损失，由于末级电场的粉尘极细，粘着性比前几个电场要大且比电阻更高，因此振打频率和振打加速度都较大，二次扬尘也更为明显。为了减少这部分损失，出口设置了出口槽形板，以收集从最后电场“溜”出来的残余灰尘，从而减少振打损失，提高除尘效率，原出口槽形板非自振式设计，并取消了槽形板振打，所以在运行一定时间后槽形板积灰严重，起不到抑制二次扬尘的作用。

(5)合理设计的振打系统

原电除尘器采用顶部电磁铁振打，由于其振打加速度严重不足且援打加速度分布不均匀，是造成阴阳极系统振打清灰效果不好，产生严重积灰而影响电除尘器除尘效率的重要因素，再由于上百个振打器穿过电除尘器顶部，漏风率也明显增加，此次改造中把原顶部电磁铁振打全部改为侧面绕臂锤振打。

选择合理的振打系统,其前提首先应能保证清灰效果,同时也不能忽视其运行的可靠性,所以在选用侧面振打系统中，同时对易产生问题的部件进行彻底改进：

①将原标准的8字形抱臂进行改进，消除由于长期运行抱臂张开而产生掉锤；

②采用转动锤头结构，使每次振打的打击点都不在锤头的同一点，延长锤头的使用寿命，经实验室模拟试验，该种锤头经打击1305700次后，尚可继续使用。1305700次，这意味着锤头在电除尘器的正常运行时连续使用25年的打击次数；

③将双曲面形尘中轴承改为使用带耐磨套的托滚式尘中轴承及中心尘中轴承；

④振打轴系采用刚性连接和挠性连接相结合，保证在运行过程中不产生过大的热变形。

三、改造结果

5号炉电除尘器于2018年9月改造结束并投入正常运行，运行效果很好，各项参数达到或超过了技术协议和设计要求，2019年1月9日～2019年1月11日，经中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院测试。

电除尘器试验期间，机组负荷为299MW，除尘器入口甲110、甲120、乙110、乙120四个烟道烟气量测试结果分别为250508m3/h、315197m3/h、297101m3/h、225095m3/h（标态，干基，6%O2），合计1087901m3/h（标态，干基，6%O2）。除尘器平均漏风率为2.90%。

试验结果表明：5号机组除尘器除尘效率为99.86%、出口粉尘浓度33.5mg/m3、除尘器阻力146Pa、漏风率2.90%均满足保证值要求。