1、宜興華潤熱電有限公司 2 X 60MW #1 #2爐電除塵器改造工程可行性研究報告 TOC o 1-5 h z 目錄1概述 11.1項目背景及概況 11.2主要編制依據 11.3電除塵器改造的必要性 21.4研究范圍 21.5主要技術原則 21.6工作簡要過程及主要參編人員 32工程實施原有條件 32.1廠址概況 32.2 水文氣象條件 42.3電廠主設備參數 42.4燃料 92.5 現有電除塵器概況 123電除塵器工作原理與提效改造技術 153.1電除塵器的工作原理 153.2電除塵器提效改造技術簡介 154電除塵器改造設想 184.1電除塵器改造的主要設計資料 184.2電除塵器改造后的除

2、塵效率要求 214.3電除塵器改造方案 214.4 電除塵器改造方案選擇 345節能 386 環境保護和社會效益 387投資估算 387.1編制原則及依據 387.2投資估算表 408電除塵器改造方案的技術經濟性比較 438.1改造方案在經濟上的綜合比較 438.2推薦方案及論述 469招標書編制原則 489.1招標供貨范圍 489.2供貨清單 5010結論與建議 54附圖目錄1 F03370K-A-01電除塵器改造增加一電場平、立面布置圖附件目錄附件1：宜興華潤熱電有限公司 2X60MW #1 #2爐電除塵改造 工程可行性研究合同書附件2:宜興華潤熱電有限公司 2X60MW機組#2爐電除塵器

3、改造 前性能試驗報告附件3:江蘇省電力設計院設計資質宜興華潤熱電有限公司 2 X 60MW #1 #2爐電除塵器改造工程可行性研究報告 1概述 1.1項目背景及概況國家環保 部2011年發布火 電廠大氣污染物 排放標準(GB13223-2011)。新標準要求從2014年1月1日起，現有火電廠燃 煤鍋爐執行煙塵w 30mg/Nrn的排放標準；在國土開發密度較高，環境 承載能力開始減弱，或大氣環境容量較小、生態環境脆弱，容易發生 嚴重大氣環境污染問題而需要嚴格控制大氣污染物排放的地區，應嚴 格控制企業的污染物排放行為，在上述地區的火力發電鍋爐及燃氣輪 機組執行煙塵w 20mg/Nrn的排放標準。宜

4、興華潤熱電有限公司執行重 點地區的排放標準，要求煙塵的排放濃度為w20 mg/Nn3。為響應國家對煙塵控制工作的要求，2013年4月，宜興華潤熱電有限公司委托我院開展宜興華潤熱電有限公司2X 60MV機組#1、#2爐電除塵改造可行性研究。宜興華潤熱電有限公司位于江蘇宜興市西南約3公里的環保科技工業園園區西北部，地處工業園區下風向，西靠西溪河，北臨西氿湖 800 米。電廠一期工程2X 60M機組鍋爐為無錫鍋爐廠制造的UG-260/9.8-M型高溫、單鍋筒、自然循環、型布置的固態排渣煤 粉爐。脫硫系統采用1爐1塔氧化鎂濕法煙氣脫硫技術。2臺機組分別在 2004年 12月和2005年3月投產發電。#

5、1、#2機組電除塵器廠家為浙江菲達環保科技股份有限公司，每 臺機組配備1臺FAA3X 40M-2X 64-120型雙室三電場除塵器，除塵設 計效率99.6 %。1.2主要編制依據宜興華潤熱電有限公司 2X60MWM、#2爐電除塵改造工程 可行性研究合同書。 火電廠大氣污染物排放標準GB13223-2011 火力發電廠設計技術規程DL5000-2000(4)火力發電廠可行性研究報告內容深度規定DL/T5375-2008(5 )國家頒發的除塵器規程、規定及相應的技術標準。(6 )其它內部、外部設計接口資料或文件。1.3電除塵器改造的必要性宜興華潤熱電有限公司 2X 60MV機組分別在2004年12

6、月和2005 年3月投產發電，從2014年7月1日起，將執行 GB13223-2011火 電廠大氣污染物排放標準中重點地區煙塵排放限值w 20mg/Nm。2013年4月17日18日電廠委托蘇州熱工研究院有限公司對#2爐電除塵器進行了性能試驗。#2爐燃用近設計煤種100%負荷時，實測 電除塵器出口煙塵排放濃度約180mg/Nrn左右，燃用近校核煤種 100%負荷時，實測電除塵器出口煙塵排放濃度最大約241mg/Nm左右。根據當前電除塵器出口煙塵排放濃度，并考慮濕法脫硫有一定的除塵作用，煙囪入口煙塵排放濃度無法低于w20 mg/Nm，不能滿足從2014年7月1日起執行的新火電廠大氣污染物排放標準中

7、規定w20 mg/Nrn的要求。為確保電廠煙囪入口煙塵排放濃度在執行新標準后低于限值 20mg/Nm,保證電除塵器的除塵效率，滿足國家日益嚴格的環保要求， 宜興華潤熱電有限公司擬對 2X 60MV機組電除塵器進行改造。1.4研究范圍 本項目研究范圍是宜興華潤熱電有限公司2X 60MW #1 #2 爐電除塵器提效改造。 根據宜興華潤熱電有限公司要求，通過本次有針對性的技術方案比選，使2X 60MW機組電除塵器出口煙塵排放濃度達到30mg/Nm以下，通過脫硫裝置一定的除塵作用，最終使煙囪入口煙塵排放濃度達到20mg/Nm以下，滿足現行火電廠大氣污染物排放標準(GB13223-2011)。1.5主要

8、技術原則(1)確保電除塵器改造后煙塵排放量滿足國家標準排放要求，改造后電除塵器出口的煙塵濃度w30mg/Nm，煙囪入口的煙塵濃度w320mg/Nm；（2）最大限度利用原有設備，減少對原有設備拆除，縮短改造工 期，合理降低改造成本；（3）除灰系統改造滿足電廠運行要求；（4） 鍋爐設備年有效運行時間按7200h計；（5）當電除塵器系統發生故障不投入運行時，短時不影響機組的 正常運行；（6）整個裝置運行安全、可靠、維護方便。1.6工作簡要過程及主要參編人員業主委托可研的時間為 2013年4月，工作實施時間為2013年4月2013年5月。實施過程主要包括去現場踏勘、向各有關 廠家進行調研、業主提供所需

9、各種原始資料、與業主就有關問題 交換意見、院內外評審、研究、編制報告等。我院組織機務、電氣、熱控、土建和技術經濟等相關專業人 員參加了本項目的可行性研究工作。2工程實施原有條件2.1廠址概況地理位置宜興華潤熱電有限公司廠址位于江蘇省宜興市西南部，環保科技 工業園園區西北部，距宜興市中心區約 3km路程。廠址條件宜興華潤熱電有限公司電廠廠區屬于沖積平原地貌，場地內地形 比較平坦，第四系覆蓋層厚度小于 50米，上部主要由沖積成因的粘土 及粉土組成，下部主要由殘積成因的粘性土混碎石（殘積土）組成， 其下為中風化石灰巖，第四系土層分布尚均勻，土質上部較差，中下 部土質較好，基巖頂板埋深略有起伏， 40

10、.5045.70米。場地地震效應根據建筑抗震設計規范，結合場地土的剪切波速及第四系覆蓋層厚度，判定本場地土的類型為H類中軟場地土。抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度為 0.05g，特征周期0.35s。設計地震分組為 第一組。本場區深度20米內無液化土層。2.2 水文氣象條件2.2.1廠區地下水情況擬建場地地下水類型上部為潛水類型，主要受大氣降水和地表水 滲漏補給，不同季節有所升降。中部(3)層土為弱承壓含水層，以滲 透及越流形式補給及排泄。下部(8)層為基巖裂隙承壓含水層，主要 以越流形式補給及排泄。該工程對基坑開挖影響的地下水為上部潛水。勘察期間，該地下水(上部潛水)埋深在0.90 -1

11、.00米(相對標高2.312.35米),歷年最高水位標高為3.45 米，根據地區經驗，該地下水及地基土對鋼筋混凝土無侵蝕，對鋼結構具有弱侵蝕性。2.2.2 主要氣象參數(1)氣壓多年平均大氣壓力101590Pa(2)氣溫多年平均大氣溫度15.7C多年極端最高氣溫39.6C多年極端最低氣溫-13.1C(3)濕度多年平均相對濕度81 %多年最小相對濕度7%(4)降水量多年年平均降水量1221.4 mm多年年最大降水量1695.9mm(5)風向、風速、風壓及雪壓30年一遇，10分鐘平均最大風速16m/s多年最大積雪深度37cm2.3電廠主設備參數2.3.1鍋爐鍋爐是無錫鍋爐廠制造的 UG-260/9

12、.8-M型高溫、單鍋筒、自然 循環、“H”型布置的固態排渣煤粉爐。 鍋爐室外布置，其前部為爐膛， 四周布滿膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過熱器，水平煙道裝設了 兩級對流過熱器，爐頂、水平煙道兩側及轉向室設置頂棚和包墻管， 尾部豎井煙道中交錯布置兩級省煤器和兩級管式空氣預熱器。鍋爐主要設計參數如下表 2-1 :表2 -1 2 X 60MV機組主要設備參數表序號參數名稱單位參數1型式亞臨界一次中間再熱控制循環鍋 爐2額疋烝發量t/h2603額定蒸汽溫度C5404額定蒸汽壓力MPa9.85汽包工作壓力MPa11.286給水溫度C2157熱風溫度C3228排煙溫度C1349設計爐效%91.510設計燃

13、料煙煤11燃料消耗量kg/h3552012鍋爐本體煙氣阻力Pa149313鍋爐本體空氣阻力（包括 燃燒器阻力）MPa314614過熱器介質側阻力MPa1.4515省煤器工質側阻力MPa0.3116煙氣流量（134C）mVh45145417冷風量（20C）mVh2616942.3.2 電除塵器表2-2原有靜電除塵器主要設計參數與技術性能（單臺爐）序號項目單位參數1電除塵器型號FAA3X 40M-2X 64-120 型2電除塵器型式雙室三電場混合寬間距靜電除塵 器3配備數量臺1/臺爐4處理煙氣量m/h4461705煙氣處理時間s14.816設計效率%99.637保證效率%99.68校核煤種效率%9

14、9.69本體阻力PaW 28010本體漏風率%w 311噪聲dB8012外形尺寸mX mX m13有效斷面積2 m15414長、高比115室數/電場數2/316陽極板型式及總有效面積2 m480C 921617陰極線型式及總長度mRSB芒朿9線 921618比集塵面積/ 一個（或幾個）供 電區不工作時的比集塵面積m/m3/s74.3619逐進速度/一個（或幾個）供電 區不工作時的逐進速度cm/sec7.4720煙氣流速m/sec0.8121殼體設計壓力22負壓KPa-8.7序號項目單位參數23正壓KPa+8.724殼體材料Q235-A25每臺除塵器灰斗數量個626每臺除塵器所配整流變壓器臺 數

15、臺627整流變壓器型式(油浸式或干 式)及重量T油浸式228每臺整流變壓器的額定谷量kVA29整流變壓器適用的海拔高度和 環境溫度m C1000, -20 +402.3.3 弓I風機現有引風機為離心式風機，風機由南通金通靈風機廠設計制造，型號為丫4-60-11NO23.3D;電機型號為YKK500-6,額定功率為630KW風機的主要設計參數見表 2-3:表2-3引風機主要設計參數項目單位設計煤種風機入口容積流量m/h252922額定轉數r/min高速985,低速750風機全壓升(包括附件損失)Pa5992風機軸功率KW521風機全壓效率%85.102.3.4電除塵飛灰處理系統電除塵飛灰處理系統

16、由無錫市華星電力環保修造廠設計并供貨。(1)在每臺爐一電場兩個灰斗下各設一臺LD1.5(V=1.5m3);二電場兩個灰斗下各設一臺LD1.0(V=1.0m3)型倉泵；三電場兩個灰斗下各設一臺LD0.6(V=0.6m3)型倉泵；每臺爐配置6臺倉泵，二臺爐共12臺 倉泵。(2)每臺爐一電場 2臺倉泵采用一根 DN100(114X 7)變徑至DN125（140X 7）輸灰管將灰輸送至兩座灰庫貯存。（3）每臺爐二、三電場 4臺倉泵合用一根 DN80（95X 7）變徑 至DN100（114X 7）輸灰管將灰輸送至兩座灰庫貯存。在庫頂設置氣動切換閥，粗、細灰庫可任意切換。（4）系統中配置自動防堵裝置， 在

17、每根輸灰管的起始端設置一套 自動吹堵裝置，確保系統在任何情況下穩定、可靠運行。（5）輸灰管道均采用普通無縫鋼管，彎管采用耐磨彎管。為了對 供氣壓力進行監控， 在供氣管道上設置了壓力變送器， 對氣源壓力進 行監控。（6 ）輸灰系統設計選型參數表2-4單臺爐電除塵器飛灰處理系統設計參數飛灰參數含水量：干灰 灰溫：w 150 C堆積比重：0.8t/m設 備 選 型 參 數項目一電場二電場三電場灰斗數量（個）222電除塵器總排灰量（t/h ）8.92 （設計煤種）倉泵型號LD-1.5LD-1.0LD-0.6倉泵數量（臺）222倉泵容積m31.51.00.6輸送管數量1根四臺泵1根工作壓力Mpa0.15

18、 0.25輸送管規格（mm）DN100/DN125DN80/DN100輸送距離400米輸送高度26米單根管彎頭數量90彎頭12個單臺爐彎頭及三通數量12個彎頭型式陶瓷耐磨彎頭（半徑為57倍輸灰管直徑）系統 設計 經濟 指標輸送流速m/s10.5（物料平均流速）倉泵出口初速m/s57單根管耗氣量m/mi n13.67.9輸送灰氣比kg/kg25 : 1輸送系統所需壓縮空氣壓 力0.5 0.7MPa2.3.5煙囪煙囪高度150m為單筒鋼筋混凝土煙囪，底部直徑12.6m，內筒出口直徑4m。2.4燃料2.4.1原鍋爐設計和脫硝改造煤質分析數據根據電廠提供的資料，原鍋爐設計和校核煤質分析數據和脫硝改 造

19、設計和校核煤質分析數據見表2-5。表2-5 鍋爐設計、脫硝改造設計和校核煤質分析數據項目單位鍋爐 設計 煤種鍋爐 校核 煤種脫硝改 造設計 煤種脫硝改 造校核 煤種工業分析收到基低位發熱值Qet.arkJ/kg20515188412028518470收到基全水份M%V 8V 811.813.08收到基灰份Aar%2830.421.0427.43固定碳%干燥無灰基揮發份Vdaf%P 272535.7038.32空氣干燥基水份Md%元素分析收到基碳Car%525053.446.6收到基氫Htr%3.492.73.833.73收到基氧Qr%7.217.18.526.88收到基氮Ntr%0.8110.

20、810.75收到基全硫St.ar%0.49-0.80.80.600.81可磨性系數灰變形溫度DTC1250125015001300項目單位鍋爐 設計 煤種鍋爐 校核 煤種脫硝改 造設計 煤種脫硝改 造校核 煤種熔 融 性軟化溫度ST1450145015001340熔融溫度FT15001500150014002.4.2電除塵器改造前燃煤煤質和飛灰成分分析2013年4月17日4月18日，蘇州熱工研究院在電除塵器改造 前對對試驗煤質進行了工業分析、元素分析、發熱量分析、可磨性指 數和灰熔融特性溫度分析，對試驗期間取得的飛灰進行成分、粒徑分 布、比電阻、密度等分析。分析結果見表2-62-10。表2-6

21、試驗煤質分析數據目 項單位日種 7煤 月閔4近日種 8煤 月閔4近工業分析r a eeQJM份 水 全 基 到 收%3158r aA%2562碳 定 固%afU 份 發 揮 基 無 燥 干%883份 水 燥 干 氣 空%3657.74元 素%854.HH 氫 基 到 收%153323目 項單位日種 7煤 月閔4近日種 8煤 月閔4近分析Q 氧 到 收%T4OT OO%7448r as%48865155灰熔 融性T D 度 溫 形 變oc00510051oc度 溫 融 熔oc表2-7飛灰成分分析序號分析項目分子式單位4月17日近設計煤種4月18日 校核煤種1二氧化硅SiO2%51.9950.81

22、2三氧化二鐵Fe?Q%6.384.313三氧化二鋁AI2Q%29.6534.404二氧化鈦TiO2%2.261.885氧化鈣CaO%6.605.236氧化鎂MgO%/7氧化鈉NaO%/8氧化鉀K2O%1.711.939三氧化硫SO%0.530.6510二氧化錳MnO%0.090.07表2-8 飛灰比電阻序號溫度C）比電阻（Q ?cm）4月17日近設計煤種4月18日近校核煤種1167.77x10 9:8.08x10 92903.06x10 115.05x10 11序號溫度C）比電阻（Q ?cm）4月17日近設計煤種4月18日近校核煤種31004.80 x10 127.48x10 1241108.

23、78x10 12131.84x10 131351201.19x102.53x1061301.35x10 134.04x10 1371401.55x10 134.04x10 1381501.68x10 134.04x10 1391601.84x10 135.05x10 13101701.55x10 3.37x10 111801.35x10 132.53x10 13121901.01x10 131.84x10 13表2-9飛灰粒徑分布分析序 號粒徑（卩m）4月17日近設計煤種4月18日校核煤種12.50.69%603.73%3.71%表2-10飛灰密度分析試驗煤質堆積密度（g/cm3）真密度(g/

24、cm3)4月17日近設計煤 種0.61232.06874月18日近校核煤 種0.55342.09232.5 現有電除塵器概況#1、#2機組從投運以來，#1電除塵分別于2007年6月、2008年5月、2009年5月、2010年11月、2011年9月、2012年9月經歷了6次小修，于2009年10月進行了一次大修。#2電除塵分別于2008年9月、2010年4月、2011年4月、2012年3月、2012年9月經歷5 次小修。2008年8月份，諸暨電除塵器研究所對#1、#2爐2臺電除塵器分 別進行了性能測試，測試結果1#爐電除塵器除塵效率 99.64%, 2#爐電 除塵器除塵效率99.61%。在201

25、1年1月電廠對#1、#2爐2臺電除塵器分別進行了脈沖供電、 降壓振打的節能改造，改造后節能效果明顯。2013年4月，宜興華潤熱電有限公司委托蘇州熱工研究院有限公司對現有#2爐電除塵器進行了性能測試(測試報告見附件二)，電除塵器性能測試結果見表 2-11、表2-12。根據測試結果，#2電除塵器 燃用近設計煤種時，電除塵器出口煙塵排放濃度約180 mg/Nn，除塵效率約為98.59%, |燃用近校核煤種時，電除塵器出口煙塵排放濃度約3241 mg/N m，除塵效率約為 98.72%。表2-11電除塵器性能測試匯總(4月17日近設計煤種100%負荷)項目單位A側B側機組發電負荷MW60鍋爐蒸發量t/

26、h245進口煙塵濃度mg/(Nm)13442.612493.0進口折算煙塵濃度(6%Q)mg/(Nm)12079.511314.7進口煙氣溫度C131.5128.2進口煙氣濕度%r 8.58.5進口煙氣量Nrr/hn 127869.7121262.8249132.5進口煙氣流速m/s14.1313.47進口煙氣靜壓kPaP -1.39-1.36進口煙氣全壓kPa-1.31-1.28出口煙塵濃度mg/(Nm)179.2182.0出口折算煙塵濃度(6%Q)mg/(Nm)164.0165.5出口煙氣溫度C128.3125.1出口煙氣濕度%8.58.5出口煙氣量Nrr/hQ 132350.212056

27、3.5252913.7出口煙氣流速m/s13.8012.79項目單位A側B側出口煙氣靜壓kPaP -1.41-1.38出口煙氣全壓kPa-1.32-1.31除塵效率%98.6298.5598.59|本體漏風率%1.0本體阻力Pa4452煙塵排放量kg/h:21.720.1煙塵排放總量kg/h41.8電除塵器能耗kW40.26表2-12 電除塵器性能測試匯總(4月18日近校核煤種100%負荷)項目單位A側B側機組發電負荷MW60鍋爐蒸發量t/h3245進口煙塵濃度mg/(Nm)20384.218349.9進口折算煙塵濃度(6%Q)mg/(Nm)18276.316621.3進口煙氣溫度C128.2

28、124.6進口煙氣濕度%8.48.4 n進口煙氣量Nrr/h129887.8119291.4249179.2進口煙氣流速m/s14.9913.43進口煙氣靜壓kPa-1.42-1.39進口煙氣全壓kPa-1.32-1.31出口煙塵濃度mg/(Nm)228.6254.2出口折算煙塵濃度(6%Q)mg/(Nnr)208.8231.9出口煙氣溫度C122.5122.3出口煙氣濕度%8.48.4 丁出口煙氣量Nrr/h130145.3123596.5253741.8出口煙氣流速m/s13.4212.83出口煙氣靜壓kPa-1.44-1.45出口煙氣全壓kPa-1.36-1.38除塵效率%98.8898

29、.5798.73本體漏風率%1.2本體阻力Pa4263煙塵排放量kg/h27.228.8 1煙塵排放總量kg/h56.0電除塵器能耗kW40.053電除塵器工作原理與提效改造技術3.1電除塵器的工作原理電除塵器是依靠氣體電離，粉塵粒子荷電，帶電粒子在電場力的作 用下移動到收塵極板，通過合理的振打周期、振打力作用下，被收集SieetaEl;lrode AdsiIiw在收塵板上的粉塵成片狀落入收灰斗去除，見圖3-1所示IO CdliecLing Electrode Fomiin口 Dust LavrElKzGroasad Ncqallva FoUrlty圖3-1電除塵器工作原理3.2電除塵器提效改

30、造技術簡介我國火電行業以燃煤為主，排放的大氣污染物包括煙塵、二氧化 硫和氮氧化物，是我國污染控制的重點行業。隨著GB13223火電廠大氣污染物排放標準不斷修訂，國家要求達標排放的煙塵濃度值越來 越低。當前我國的大中型火力發電廠煙氣除塵設備仍以采用電除塵器 設備為主。國內電除塵器研究單位和制造廠為應對新排放標準、煤種 復雜多變、反電暈等問題，做了大量的開發研究工作，這些新技術對 燃煤電廠現有電除塵器的提效改造提供了可以選擇的、可以多種組合 的、靈活的技術方案。3.2.1電袋復合除塵技術電袋復合式除塵是通過前級電除塵區捕集 7080%的煙氣粉塵，后 級濾袋過濾區捕集少量的殘余粉塵。同時利用通過前級

31、電場區產生的 荷電粉塵可有效改善沉積在濾袋表面粉塵層的過濾特性，使濾袋的透 氣性能、清灰性能得到大幅改善，從而達到低阻高效收塵的效果。此 技術結合了電除塵和濾袋除塵的兩種除塵特點，它的除塵效率不受煤 種、飛灰特性的影響，與純布袋除塵器相比，在運行過程中除塵器可以保持較低的運行阻力。3.2.2移動極板電除塵技術移動極板電除塵器收塵機理與常規電除塵器相同，由前級固定極 板電場（常規電場）和后級移動極板電場組成。移動極板電場中陽極 部分采用回轉的陽極板和旋轉的清灰刷。附著于回轉陽極板上的粉塵 在尚未達到形成反電暈的厚度時，就被布置在非電場區的旋轉清灰刷 徹底清除，因此不會產生反電暈現象并最大限度地減

32、少了二次揚塵， 增加粉塵驅進速度，大幅提高電除塵器的除塵效率，降低排放濃度， 同時降低對煤種變化的敏感性。目前國內已有十幾套移動極板電除塵 器在大中型燃煤發電機組中投入運行。323機電多復式雙區電除塵技術機電多復式雙區電除塵技術，在電場結構上不僅將粉塵荷電區與 收塵區分開，而且采用連續的多個小雙區進行復式配置；同時在配電 上，采用獨立電源分別對荷電區與收塵區供電，可極大改善常規單區 電除塵技術荷電和收塵在同一區域完成，而無法兼顧荷電和收塵都達 到最佳狀態的問題。使荷電與收塵各區段的電氣運行條件最佳化。由 于收塵區采用了高場強的圓管一板式極配，實現了高電壓低電流的運 行特性，有效提高了對電除塵器

33、后級電場細微粉塵的捕集，并可有效 抑制高比電阻粉塵條件下的反電暈發生和低比電阻粉塵條件下的粉塵 二次反彈，從而可提高并穩定除塵效率。目前，雙區電場已應用于末 電場，作為細微顆粒的把關電場。陽扱收塵扱圖3-2 雙區電除塵器示意圖324低溫電除塵技術低溫電除塵器是通過低溫換熱器 （主要采用汽機冷凝水與熱煙氣通 過換熱器進行熱交換，使得汽機冷凝水得到額外的熱量，以減小汽機 冷凝水回路系統中低壓加熱器的抽汽量），使進入電除塵器的運行溫度 由常溫狀態（120 C160C ）下降到低溫狀態（90C110C左右，一般 控制在酸露點以上 10C），由于排煙溫度的降低，進入電除塵器的煙 氣量減少、煙氣流速降低，

34、粉塵比電阻降低。從而實現余熱利用和提 高除塵效率的雙重目的。3.2.5增加電場個數（增加比集塵面積）根據電除塵器效率計算公式 n = 1-exp （-A 3 /Q）,在煙氣量一定的 條件下，增加電除塵器集塵極板面積，可以提高比集塵面積，從而提 高除塵效率。如果原電除塵器進、出口有場地空間，可以新增一個或 兩個電場，提高電除塵器的集塵面積，從而提高除塵效率。3.3.6電除塵器電源新技術高頻電源輸出直流電壓比工頻電源平均電壓要高約30%，因為工頻電源峰值電壓在電除塵器電場中觸發火花，顯著地限制了加在電極 上的平均電壓。而高頻電源諧振頻率為3040kHz,同常規的工頻電源 相比，高頻電源紋波系數小于

35、 5%在直流供電時它的二次電壓波形幾 乎為一條直線，高頻電源提供了幾乎無波動的直流輸出，這使得靜電 除塵器能夠以次火花發生點電壓運行，從而提高了電除塵器的前電場 供電電壓和電流，提高了前電場除塵效率，減輕了后級電場的負擔， 從而使整臺電除塵器粉塵排放濃度顯著降低，提高了整體除塵效率。表3-1高頻電源與工頻電源性能比較電除塵器電源性能工頻電源高頻電源主電路型式簡單復雜供電方式工頻脈動系列窄脈沖工作頻率50Hz40kHz供電脈沖寬窄火花控制能力弱強電源利用率70%大于90%功率因數80%大于95%電源相數兩相平衡三相平衡控制電路簡單復雜電源體積、重量大、重小（約為工頻電源的1/5至1/3 ）、 輕

36、對電場環境的適應 性般好4電除塵器改造設想4.1電除塵器改造的主要設計資料4.1.1煤質和灰分分析在煤的成分中，對電除塵器性能產生影響的主要因素有Sar、水分和灰分，其中Sar對電除塵器性能的影響最大。含Sar量較高的煤，煙氣中含較多的 SQ, SO在一定條件下，以一定的比率轉化為SO, SO易吸附在塵粒的表面，改善粉塵的表面導電性，Sar含量愈高，工況條件下的粉塵比電阻也就越低，表觀驅進速度 3 k越大，這就有利于粉塵 的收集，對電除塵器的性能起著有利的影響。水分的影響是顯而易見的。爐前煤水分高，煙氣的濕度也就大， 粉塵的表面導電性也就好，比電阻也會相對比較低。在燃煤含水量很 高的鍋爐煙氣中

37、，水分對電除塵器的性能起著十分重要的作用。煤的灰分高低，直接決定了煙氣中的含塵濃度。對于特定的工藝 過程來說，粉塵的驅進速度 3 （或表觀驅進速度3 k）將隨著粉塵濃度 的增加而增加。但電除塵器對粉塵濃度有一定的適應范圍，超過這個 范圍，電暈電流隨著含塵濃度的增加而急劇減小，當含塵濃度達到某 一極限值時，或是含塵濃度雖然不十分高，但是粉塵粒徑很細，比表 面積很大時，極易形成強大的空間電荷，對電暈電流產生屏蔽作用， 嚴重時會使通過電場空間的電流趨近于零，這種現象稱為電暈封閉。 為了克服電暈封閉現象，除了設置前置除塵設備以外，就電除塵器本 身而言，最重要的技術措施是選擇放電特性強的極配型式和能滿足

38、強 供電的電源，同時要提高振打清灰效果。當然，要求相同的出口粉塵 濃度時，其設計除塵效率的要求也高。煙氣含塵濃度高，所消耗表面 導電物質的量大，對高硫、高水分的有利作用折減幅度大，綜合來講， 高灰分對電除塵是不利的。飛灰包括 NatO FezQ、KO SO、AI2O、SQ2、CaO MgO P2Q、Li 2O Mn（2X TiOt及飛灰可燃物等成分。其中，NstO FetQ對除塵性能起著有 利的影響，AltQ及SiOt對除塵性能則起著不利的影響，KO SO、CaOMgC對電除塵器性能的影響相對較小。高Sar煤時，Sar對電除塵器的性能起著主導的作用，而低 Sar煤時，Sar的影響相對減弱，而主

39、要取決于 飛灰中堿性氧化物的含量、煙氣中水的含量及煙氣溫度等。根據國內電除塵器所使用的燃煤煤種分析經驗數據和此次改造前 對設計煤種和校核煤種的實驗分析結果（表2-6表2-10），定性分析評價電除塵器收塵難易程度如下：近設計煤種煤質 Sar=0.48%w 1% 飛灰中 Al2Q+SiO2=81.64%A 80% 且Al2Q=29.65%w40%從利用電除塵的難易看，可以定性評價為“一 般”。近校核煤種煤質 Sar=0.68%w 0.8%，飛灰中 Al 2O3+SiO2= 85.21% 90%且Al 203=34.40 40%從利用電除塵的難易看，可以定性評價為“一般”。電除塵器最適合的粉塵比電阻

40、范圍為104Q cm- 1011Q cm粉塵比電阻超過1011Q cm的粉塵稱為高比電阻粉塵。對于高比電阻粉 塵，電除塵器的性能隨著比電阻的增高而下降。這是因為：若沉積在 收塵極上的粉塵是良導體，則不會干擾正常的電暈放電，如果是高比 電阻粉塵，則電荷不易釋放。隨著沉積在收塵極上的粉塵層增厚，釋 放電荷更加困難。此時一方面由于粉塵層未能將電荷全部釋放，其表 面仍有與電暈極相同的極性，便排斥后來的荷電粉塵。另一方面由于 粉塵層電荷釋放緩慢，于是在粉塵間形成較大的電位梯度。當粉塵層 中的電場強度大于其臨界值時，就在粉塵層的孔隙間產生局部擊穿放 電，產生與電暈極極性相反的正離子，所產生的正離子便向電暈

41、極運 動，中和電暈區帶負電的粒子。沉積在收塵極表面上的高比電阻粉塵 層所產生的局部放電現象稱為“反電暈”。經測試，本次實驗煙氣溫度 在120C130 C之間時，粉塵比電阻在1.19x10 13Q cm4.04x10 1Q cm之間（見表2-8 ）,屬于高比電阻粉塵。4.1.2煙氣設計參數本次電除塵器改造將脫硝改造中選用的校核煤種作為電除塵器改 造的設計煤種。根據脫硝改造選用的校核煤種，鍋爐煤耗39t/h,排煙溫度130C,理論產生的煙氣量 408300nVh,煙塵濃度為37g/NmL本次改造煙氣量按增加10%溫度按增加10 C。考慮其它不利因素 對電除塵器的影響，電除塵器出口煙塵濃度按w 30

42、mg/Nrn選取。電除 塵器改造設計數據見表4-1 :表4-1 電除塵器改造設計數據表序號參數名稱單位技術參數序號參數名稱單位技術參數1單臺爐煙氣量(實際，濕態)m/h4491302煙氣溫度C1403靜電除塵器入口煙氣含塵濃度(干煙 氣)g/Nm3374靜電除塵器出口煙氣含塵濃度(干煙 氣)3mg/Nmw 304.2電除塵器改造后的除塵效率要求按表4-1中電除塵器改造設計數據，當電除塵器入口煙塵濃度 37g/Nm?，出口煙塵濃度30mg/Nrn時，根據電除塵器效率口(%計算公 式：十 C(1)100%C式中:除塵效率，% a 漏風率，3%C 除塵器入口的煙塵濃度，mg/Nrh。C 除塵器出口的

43、煙塵濃度，mg/Nri3。n =1-37*(1+0.03)/30000=99.92%,因此本次改造要求電除塵器出口煙塵濃度w 30mg/Nrr)電除塵器除塵效率必須大于99.92%。4.3電除塵器改造方案目前在電除塵器提效改造技術中，采用低溫電除塵方案在電除塵器前增加低溫換熱器可以降低煙氣量、煙氣流速和粉塵的比電阻，提高 除塵效率并實現余熱有效利用，但也有下面的不利影響。低溫腐蝕本工程安裝低溫換熱器，溫差約 20C，回收的熱量較少。但由于 煙氣運行溫度較低，增加了低溫換熱器后面煙道、電除塵器腐蝕的風 險，需要對其考慮防腐措施。換熱面管的積灰低溫換熱器的換熱面管采用高頻焊翅片管，與普通光管相比，

44、翅片管傳熱性好，因此可減小低溫換熱器的外形尺寸和管排數，減少煙氣 流動阻力。但是咼頻焊翅片管易于積灰。對除塵器飛灰輸送系統的影響由于除塵器的煙氣溫度降低，除塵器收集的飛灰溫度也較不安裝 低溫換熱器低，為了保持飛灰的流動性，除塵器灰斗的電加熱器的功 率應增大。若不能保證飛灰的溫度，當長距離輸送時末端的灰溫降低， 在冬季運行時有水分析出的可能性。低溫換熱器泄漏低溫換熱器熱管長期在煙氣環境下工作，由于腐蝕及磨損，管道 可能會出現泄露危險。發生泄露事故后，凝結水會隨著煙氣進入除塵 器，對除塵器安全運行存在較大威脅。需考慮必要的措施予以避免或 減緩。原電除塵器前空間狹小，布置低溫換熱器比較困難。因此低溫

45、電 除塵改造暫不做為提效改造的方案。機電多復式雙區技術的實用化和大型化一直在研究中，改造業績 較少。高頻電源的輸出平均電壓高，可以提高粉塵的驅進速度，從而提 升除塵效率。2007年3月底，龍巖坑口電廠將 1#號爐(135MW)電除塵 器第一電場的配備電源改造為福建龍凈公司0.8A/80kV高頻電源。經測試采用高頻電源單電場效率提高4.54%,出口排放降低32.6%。2008年10月華能南京電廠2#爐兩臺電除塵器配套使用南京國電環保科技 有限公司生產的高頻供電電源，改造后煙塵排放減少40.6%。根據電除塵廠家配套使用高頻電源的經驗，高頻電源應用在不同的工況，提 高除塵效率的差別較大，本次改造將高

46、頻電源替代工頻電源，提高除 塵效率按10%+算。所以僅僅將原有電除塵器的工頻電源改為高頻電 源不能將原電除塵器提效到 99.92%，滿足不了國家標準達標排放。在除塵器提效改造技術中，各種技術可以根據原電除塵器的運行 工況和現場條件進行組合使用，充分發揮各種提效技術的優點，讓電 除塵器整體效率得到更大提高。根據當前國內電廠電除塵器提效改造 的實際情況并結合#1、#2機組電除塵器的現有設備狀況和場地條件， 擬定以下三個改造方案進行技術及經濟分析比選。方案一：增加一個第4常規電場，原電除塵器第1、2電場工頻電 源改為高頻電源；方案二：增加一個第 4電場，第4電場采用移動極板，原電除塵 器第1、2電場

47、工頻電源改為高頻電源；方案三：原電除塵器改為電袋復合除塵器，原電除塵器第1電場工頻電源改為高頻電源。4.3.1方案一：增加一個第4常規電場，原電除塵器第 1、2電場工頻 電源改為高頻電源根據原電除塵器場地布置條件，可以在電除塵器出口煙道側增加 一個有效長度4m長的電場，原電除塵器出口煙道混凝土支撐梁拆除， 新增鋼架用于支撐新增的電場和改造后的煙道。原引風機不動，原來 從除塵器出口到引風機入口煙道可以部分利舊使用。新增一電場改造 布置見附圖一。增加一個電場，集塵面積增加3072吊，總集塵面積12288 吊，按煙氣量124.76 m/s，改造后 電除塵器比集塵面積從原來73.84m2/m3/s增至

48、98.49m2/m3/s。電除塵器比集塵面積增加，除塵效 率提高。根據電除塵器效率計算matts公式：式中：A 收塵板面積（吊）；Q-煙氣量（m/s）；k系數，取k=0.5 ；3 k驅進速度（帶電粉塵粒子在電場力的作用下，向收塵極的運動速度）。（m/s）根據原電除塵器的除塵效率99.60%和比集塵面積74.36m2/m3/s ,利用matts公式反算得到驅進速度 宀k為0.41m/s。增加一個電場后，比積塵面積增加到98.49m2/m3/s,用matts公式計算得電除塵效率 99.83%。當電除塵器效率 99.83%時，按入口濃度 37g/Nn出口濃度則為63mg/N將第1、2電場原電除塵器工

49、頻電源 改為高頻電源后，按提效10%考慮，電除塵器出口煙塵濃度為63*(1-10%) =56.7 mg/Nm3。經過濕法脫硫裝置，按除塵效率50%計算，3煙囪入口煙塵濃度為 56.7* (1-50%) =28.35mg/m。方案一增加一個第4常規電場，原電除塵器第1、2電場工頻電源 改為高頻電源，2臺爐改造靜態投資約 665萬，改造后電除塵器總除 塵效率(含改為高頻電源提高的效率)為 99.85%,低于改造后電除塵 器需要達到的最低除塵效率 99.92%。因此方案一作為改造方案達不到 改造后煙囪入口煙塵排放濃度w 20mg/Nrn國家標準要求。4.3.2方案二：增加一個第 4電場，第4電場采用

50、移動極板，原電除 塵器第1、2電場工頻電源改為高頻電源，4.3.2.1移動極板工作原理移動極板電除塵器是一種高效電除塵設備，其收塵機理與常規電 除塵器相同，由前級固定極板電場(常規電場)和后級移動極板電場 組成。移動極板電場中陽極部分采用回轉的陽極板和旋轉的清灰刷。 附著于回轉陽極板上的粉塵在尚未達到形成反電暈的厚度時，就被布 置在非電場區的旋轉清灰刷徹底清除，因此不會產生反電暈現象并最 大限度地減少了二次揚塵，同時降低了對煤種變化的敏感性，增加粉 塵驅進速度，大幅提高電除塵器的除塵效率，降低排放濃度。高區供聯讖備出口煙道電巷功收:塵棍圖4-1移動極板電除塵器簡圖I.粗輒豎功電機電機圖4-2移

51、動極板結構簡圖移動極板電除塵器的優點：保持陽極板永久清潔，避免反電暈，有效解決高比電阻粉塵收 塵難的問題。最大限度地減少二次揚塵，顯著降低電除塵器出口粉塵濃度。減少煤、飛灰成分對除塵性能影響的敏感性，增加電除塵器對 不同煤種的適應性，特別是高比電阻粉塵、粘性粉塵，應用范圍比常 規電除塵器更廣。可使電除塵器小型化，占地少。特別適合于老機組電除塵器改造，在很多場合，只需將末電場 改成移動極板電場，不需另占場地。與布袋除塵器相比，阻力損失小，維護費用低，對煙氣溫度和 煙氣性質不敏感，并且有著較好的性價比。移動極板電除塵器檢修量與常規電除塵器基本相當，除了常規電除塵器的檢修以外，額外增加項目主要是除塵

52、器外部傳動鏈條潤滑油的添加，除塵器外部軸承潤滑脂補充，旋轉刷的更換。檢修人員每 班應按崗位責任制對所管轄的設備系統地進行全面檢查，發現缺陷及 時消除。在保證相同性能的前提下，與常規電除塵器相比，一次投資略 高、運行費用較低、維護成本幾乎相當。從整個生命周期看，移動極 板電除塵器具有較好的經濟性。移動極板電除塵器的不足：極板的移動靠鏈輪、鏈條及驅動裝置來實現，一旦傳動系統部 件發生斷鏈、卡澀、擺動都造成四電場停運。制造、安裝、維護要求高防止鏈條擺動、松馳、斷裂；從動鏈輪積灰；灰斗內壁上部積灰 導致系統過載；保證清灰刷張力，保證清灰刷清潔。4.3.2.2增加一個第4電場，第4電場采用移動極板，原電

53、除塵器第1、 2電場工頻電源改為高頻電源改造說明根據原電除塵器場地布置條件，可以在電除塵器出口煙道側增加 一個有效長度4m長的電場，改造內容見方案一，新增第4電場改為移 動極板電場，新增旋轉陽極系統、旋轉陽極傳動裝置、陽極清灰系統、 陰極系統、陰極振打。同時檢查原電除塵器三個電場的收塵部件邙日 極板和陰極線），更換損壞部件。在原電除塵器出口外增加一電場需要對原有除塵器支架進行改造，參考華潤電力宜興熱電廠巖土工程（詳細）勘察報告，結合設備荷載資料及施工對周邊建筑的影響程度，本次新增支架柱基礎 處理方案采用鉆孔灌注樁；樁徑為800mm入土深度36.5米，有效樁長33.5米，持力層為（7）-1 土層

54、，單樁承載力特征值約 2660KN每 根柱下采用單樁承臺基礎就能滿足承載要求，為了抵抗彎矩，承臺在 兩個方向需拉地梁，地梁與原基礎承臺之間采用植筋連接。上部結構 需要對原有引風機支架部分進行拆除改造，從結構形式上削弱了原有 支架的抗扭剛度，需要對原有支架進行改造，使每層結構能形成封閉 體系，以利于提高整個結構的抗扭能力。4.3.2.3改造后電除塵器效率計算移動極板電場由于受鏈輪結構設計的限制，移動極板間距一般為 450mm在安裝移動極板后，較常規電場收塵面積略有減少。但可采用 500mm極板寬度并配合偏心鏈條使極板間距達到430mm另外，由于沒有了陽極振打裝置，極板長度可做到最大化，最終使移動

55、極板電場收 塵面積不小于原有常規電場收塵面積。將末級電場改為移動極板，從實際運行經驗看，該電場的收塵效 率相當于2個電場，在計算除塵效率時一個移動極板電場的集塵面積 按2個常規電場集塵面積計算。因此增加一個第4電場，第4電場采用移動極板后，電除塵器總集塵面積增加到9216+2*3072=15360,改造后除塵器比集塵面積 123.12m2/（m3/s）。驅進速度宀k為0.41m/s，按 電除塵器效率計算 matts公式，算得增加一個電場并將該電場改為移 動極板，除塵效率為99.92%。當電除塵器除塵效率為 99.92%時，按電 除塵器入口煙塵濃度 37g/Nmi計算，出口煙塵濃度為30mg/N

56、m。將第1、2電場原工頻電源改為高頻電源后，提效按降低粉塵濃度10%+算，電除塵出口煙塵濃度為 30* （1-10%） =27mg/Nm因此增加一個第4電場， 第4電場采用移動極板后，除塵器整體效率提高到99.93%,電除塵器出口煙塵濃度27mg/Nrn，考慮煙氣經過濕法脫硫系統50%的除塵效率。煙囪入口煙塵濃度為 27* （1-50%） =13.5 mg/Nm,可以達到國家標準 排放要求。改造后移動極板電除塵器技術參數見表4-2。表4-2增加一個第4電場，第4電場采用移動極板除塵器技術參數序號參數名稱單位技術參數1流通面積2 m1542處理煙氣量m/s124.763煙氣溫度C1404電場內煙

57、氣停留時 間s19.755電場內煙氣流速m/s0.816同極間距mm400 （13電場）430 （移動極板電場）7電除塵器室數個28電場數個3個常規電場+1個移動極板電場9單電場長度m410單電場寬度（每室）m411極板有效高度m1212總集塵面積2 m9216+2*3072=15360 （根據移動極 板實際運行經驗，增加移動極板 后，其除塵效果相當于2個常規電 場）13比集塵面積m/( m 3/s )123.1214入口煙塵濃度g/Nm33715出口煙塵濃度3mg/Nm27實施本改造方案的優點如下：（1）由于能有效防止高比電阻引起的反電暈，且最大限度的減少了二次揚塵，電除塵器出口煙塵排放w3

58、0mg/Nm。電除塵器對不同煤種的適應性增強。增加系統阻力約100Pa,無需增加原引風機壓頭。423 對電除塵器除灰系統的影響原電除塵器除灰系統采用正壓氣力輸送系統，每臺電除塵器為雙 室三電場電除塵器，每個電場2個灰斗，一電場兩個灰斗下各設一臺LD1.5(V=1.5m3)型倉泵；二電場兩個灰斗下各設一臺LD1.0(V=1.0m3)型倉泵；三電場兩個灰斗下各設一臺LD0.6(V=0.6m3)型倉泵；每臺除塵器配置6臺倉泵。一電場二臺倉泵合用一根灰管， 二、三電場四臺倉泵合用另一根灰 管。灰送至河邊粗、細兩座灰庫進行儲存，入庫前灰管裝有切換門可進 行切換。原電除塵器總排灰量(設計煤種)：8.92t

59、/h (兩臺爐總排灰量為 17.84 t/h )。干灰輸送距離約400米，提升高度約26米，彎頭采用耐磨 材料，干灰堆積密度800kg/m3。電除塵器提效改造后，按單臺爐煙氣量305099Nm/h (工況449130 m/h )，煙塵濃度降低73mg/Nrn (從原來電除塵器出口煙塵濃度w100mg/ m3 降低到w 27mg/ni)計算，共增加灰量 305099*73*10-6=22Kgo 按全部灰量增加在第4電場，第4電場單個灰斗底部每小時積灰 11Kg, 因此增加移動極板電場后可以在第4電場兩個灰斗下各設一臺容積0.6m3倉泵用于除灰，輸灰管道和二、三電場四臺倉泵合用一根灰管。按氣力輸送

60、固氣比25計算，需要增加0.013Nm7min耗氣量用于 輸送增加的灰量。4.3.3方案三：電除塵器改為電袋復合除塵器，原電除塵器第 1電場 工頻電源改為高頻電源4.3.3.1電袋復合除塵器工作原理電袋復合除塵器是指在一個箱體內緊湊安裝電場區和濾袋區，有 機結合靜電除塵和過濾除塵兩種機理的一種新型除塵器。電場出口端板背 / r 99.92%6出口煙塵濃度mg/m保證值w 307本體漏風率%w 28除塵器的氣布比m/min1.0889倉室數個4序號項目單位參數10濾袋數量條160011過濾面積2 m683612濾袋規格 mmX mm160X 850013濾袋材質PPS+PTF基布+PTFE浸漬1