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高海拔地区火电机组除尘器选型,布袋除尘器的选择

摘要: 除尘器是火力发电厂的首要设备之一,合理选择除尘器对电厂的环保达标有偏重要的传染感动。华能西宁电厂海拔高度 2 360 m,对高海拔地区火电机组除尘器选型遏制了试探性钻研,针对高海拔地区的特点及其对除尘器的出格要求遏制了简要分析,经过进程对改变电极式电除尘器和电袋复合除尘器遏制了手艺和经济比较,对火电厂的除尘器选型给出了建议。

摘要: 除尘器是火力发电厂的首要设备之一,合理选择除尘器对电厂的环保达标有偏重要的传染感动。华能西宁电厂海拔高度 2 360 m,对高海拔地区火电机组除尘器选型遏制了试探性钻研,针对高海拔地区的特点及其对除尘器的出格要求遏制了简要分析,经过进程对改变电极式电除尘器和电袋复合除尘器遏制了手艺和经济比较,对火电厂的除尘器选型给出了建议。
 
 1、工程概略和按照:
 1. 1、工程概略:
   华能西宁热电厂“上大压小”新建工程位于青海省西宁市境内,厂址位于西宁市湟中县西堡乡堡子村南侧,海拔高度约 2 360 m。一期工程拔擢 2 台350 MW 超临界、一次中间再热、直接空冷抽汽凝气式机组,同步拔擢烟气脱硫、脱硝拆卸,锅炉采纳低氮熄灭手艺。每台炉配 1 台四分仓回转式空气预热器。三轻风机采纳单列建设,每台炉配 1 台 _容量的除尘器。除尘器出口粉尘浓度≤20 mg / m3 。
1. 2、燃料特点:
   华能西宁热电厂煤质分析功效如表 1 所示。

2、高海拔地区的特点及其出格要求:

( 1) 随着海拔高度的下降,大气压力降落,空气密度及空气含氧量慢慢减小,不异质量的空气体积在高海拔地区要增大很多。西宁电厂海拔 2 360 m,气压为 77. 19 kPa,当地空气密度约为 0. 978 kg / m3 ,除尘器出口烟气量为 695. 13 m3 / s,出口烟尘浓度为25 662 mg / m3 ,出口烟温为 137  。烟气体积相当于原地区 350 MW 机组的 1. 31 倍。

 

 


1

煤质分析功效

 

 

 

 

 

 

 

 

项目

设计煤种 校核煤种

 

 

项目

设计煤种 校核煤种

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

t

 / %

19

 30

13

 0

 

 

SiO

2

 / %

53

 02

54

 53

M

ad

 / %

2

 76

9

 72

 

 

Al

2

 O

3

 / %

30

 16

19

 08

A

ar

 / %

17

 62

19

 21

 

 

Fe

2

 O

3

 / %

8

 60

8

 56


V

daf

/ %


38

 92

37

 53

 

 

CaO / %

3

 06

6

 04

C

ar

 / %

46

 20

53

 00

 

 

MgO / %

0

 71

1

 86

H

ar

 / %

3

 59

3

 07

 

 

Na

2

 O / %

0

 80

1

 05

N

ar

 / %

0

 56

0

 58

 

 

K

2

 O / %

0

 55

1

 27

O

ar

 / %

12

 03

10

 62

 

 

TiO

2

 / %

1

 19

1

 21


S

t

ar

/ %


0

 70

0

 52

 

 

SO

3

 / %

1

 65

5

 35


Q

net

ar

/


17

 2

19

 24

 

 

MnO

2

 / %

0

 009

0

 067

MJ·kg


 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   是以在除尘器选型时需特别关注烟气量大所变成的影响,如选用电除尘器则其比集尘面积需较平原地区更大; 如选用电袋复合除尘器,则滤袋数量较

平原地区也呼应增加


高海拔地区的除尘器为保证除尘效率,应增加比集尘面积,烟气流量遵照低

气压修改后,那时除尘器出口烟尘浓度限值为
30 mg / m

3

 
时,比集尘面积不小于
 110 m

2

 /

 m

3

 / s

 

,当电除尘器出口烟尘浓度限值为

20 mg / m

3

 时,比集尘

面积不小于

130 m

2

 
/
 (
m

3

 
/ s



2


   西宁电厂除尘器采纳单列建设,每台炉配 1 台 _ 容量的除尘器,相当于单台 1 000 MW 等第机组的除尘器。

 


2
) 高海拔地区由于空气稀薄,气压低,使得空气间隙的放电电压下降,导致除尘电场的起晕电压和击穿电压都随着降落,极易产生剧烈的火花放


剧烈的火花发电对极板

极线具有必定的清灰传染感动,可使被捕集的粉尘重返气流,激发二次飞

4


高海拔地区的电除尘器应经过进程合理建设极距和阴极线的形式

齿形

齿距等,达到减小电晕电流,削弱火花发电的强度,前进电场场强的方针

 


3
) 合理建设除尘器高压电源的控制,完成较高的使命电压及合理的火花率,从而前进除尘器效率

同时为节能环保,高压电源可优先选用高频电源

海拔高度高于

1 000 m
 时,按
GB / 3859

 
2
 的规
定做呼应修改

在海拔逾越

1 000 m
 的地址运转
应降额操纵设备容量

 


4
) 电气设备的外绝缘应按不合海拔高度予以赔偿,增加绝缘,确保安然运转

高频电源变压器为油浸式,外部绝缘按海拔

1 000 m
 以上时,以每上升
100 m
为一级,每级加大空气间隙
 1%
遏制设计,加大沿面泄露距离与对地放电距离,加大套管间与套管对地部件的空气间隙尺寸,以克服空气稀薄

气压低对变压器外绝缘的稳定性所变成的影响

同时考虑海拔高度对变压器散热的影响

海拔高于
1 000 m

时,空气冷却(
 

自然对流或强逼)
 
效率降落,

6


温升增加

对变压器散热有必定的影响

 


5
) 火电厂电除尘器及其隶属设备的运转


护和打点应满足

燃煤电厂电除尘器运转庇护导则


DL / T 461
 

 
2004
) 的要求

高海拔地区的电除尘器遏制冷态空载升压尝试时,需遏制大气压力修改

修改体例: 当海拔高于
1 000 m
 时,海拔高度高


7

下降

100 m
 时输出二次电压值答应降落
1%

 


3

除尘器方案:

3

 1、
改变电极式电除尘器:

   

方案一为每台炉配

1
 台
3
 室
5
 电场静电除尘器,第五( 末) 电场采纳改变电极,全数电场采纳高
频电源

改变电极式电除尘器收尘机理与老例电除尘器不异,由前级安稳电极电场( 老例电场) 和后级改变电极电场组成

改变电极电场中阳极部分采纳回转的阳极板和改变的清灰刷

附着于回转阳极板上的粉尘在还没有达到组成反电晕的厚度时,就被安插在非电场区的改变清灰刷__,是以不会产生反电晕气象且无二次扬尘,较着前进电除尘器的

 

 

 


8


改变电极式电除

除尘效率,降落粉尘排放浓度

尘器重要手艺参数见表
2

 

 


2

改变电极式电除尘器选型参数

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

除尘效率
/ %

 

 

≥99

 925

本体阻力
/ Pa

 

 

≤245

本体漏风率
/ %

 

 

≤2

 

外形尺寸
/ m × m × m

 

32 × 50

 64 × 35

有效断面积
/ m

2


 

 

1 × 738


/
 高比

 

 

1

 2

 

室数
/
 电场数
/
 个
·




 

1


 

3 /5

 

比集尘面积
/ m

2

 
·

m

3

 
·s




 

1


 

122

 74

驱进速度
/ cm·s
 



 

1


 

6

 61

 

 
 

烟气流速
/ m·s  1

 

 

0

 94

 

总集尘面积
/ m

2


 

前四电场
66 420
; 末级电场
12 600

同极间距
/ mm

 

前四电场
400
; 末级电场
460

极配型式

 

前四电场
480C + RSB 芒刺线

 

末级电场改变阳极板
+ RSB 线

 

 

整流变台数
/
 台

 

 

15

 

运转功率耗费
/ kW

 

664

 

 

 

 

 

 

 

3

 2

电袋复合除尘器:

    方案二为每台炉配 1 台 3 室电袋复合除尘器,前面设置 2 个电场区,后设置 3 个布袋除尘区。电袋复合除尘器将电除尘与布袋除尘无机连络,在原有电除尘器的下贱加一台袋式除尘器,来捕集电除尘器未能捕集的微细烟尘,使排放浓度能满足_环保排放标准的要求 。其重要手艺参数见表 3。

 

4、
方案对比:

4

 1、
手艺比较:

    依照煤质分析及灰成分分析对粉尘的收尘特点遏制定性鉴定的体例—除尘指数分辨法,其分辨分析结构如表 4。

表 3	电袋复合除尘器主要设计参数

 
 表 3电袋复合除尘器重要设计参数
 表 4除尘指数分辨


 

 

项目

分辨方针
/ %

设计和校核煤
/ %

收尘性能

 

 

 

 

 

 

低温除

等闲:
≥3

1

 51
( 设计)

 

 

尚可:
1 ~ 3

尚可

 

尘指数

2

 91
( 校核)

 

难收尘:
≤1

 

 

 

 

 

 

等闲:
≥1

 

 

燃煤

0

 70
( 设计)

 

尚可:
0
. 1 ~ 1

尚可

硫分

0

 52
( 校核)

难收尘:
≤0
. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

煤灰

等闲:
≥1

0

 80
( 设计)

 

 

尚可:
0
. 1 ~ 1

尚可

 

Na

2

 O

1

 05
校核)

 

难收尘:
≤0
. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

高温除

等闲:
≤15

17

 15
( 设计)

 

 

尚可:
15 ~ 40

尚可

尘指数

17

 89
( 校核)

 

 

 

难收尘:
> 40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

等闲:
< 85

 

 

SiO

2

 +

83

 18
( 设计)

 

尚可:
< 90

等闲

 

Al

2

 O

3


73

 61
( 校核)

 

难收尘:
> 90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    从表 4 可知,设计煤种和校核煤种的飞灰化学成分适合操纵静电除尘器除尘。比电阻处于“能用静电除尘器具有_的运转范围,适合静电除尘器运转的粉尘”。

 上述两种不合的除尘器方案遏制手艺比较,比较功效见表 5。方案一电除尘器重要手艺特点: 具有老例电除尘器的利益同时,保持阳极板_干净,避免反电晕,_限制增添二次扬尘,较着降落出口排放; 增添煤、灰成分对除尘性能影响的敏感性,增加 ESP 对不合煤种的适应性。方案二电袋复合除尘器重要手艺特点: 除尘效率不受煤种、飞灰成分改变的影响,出口粉尘浓度低且稳定。

    方案一电除尘器毛病错误: 煤种、飞灰成分改变对除尘效率有必定影响,占空中积较大。方案二电袋复合除尘器毛病错误: 阻力大; 对烟气温度、烟气成分较敏感; 旧滤袋没法达到本钱化把持,构成二次污染。

 
  


5

手艺特点比较


 

方案一

方案二

 

 

 

除尘效率
/ %

≥99

 925

≥99

 925

平均压力损失落
/ Pa

200

 300 Pa


 1 000 Pa

_终压力损失落
/ Pa

200

 300 Pa


 1 200 Pa

引风机压力
/ Pa

8 866

9 946

引风机轴功率
/ kW

5 530

6 220

运转打点

较庞大

较复杂

运转可靠性

若滤袋破损,

效率急剧下降

 

 

庇护使命

庇护简练

庇护使命量大

运转影响成分

煤种

飞灰成分等

烟气温度

烟气成分等

    从表 5 可知,两种方案都能达到除尘器出口含尘浓度≤20 mg / m3 的要求。改变电极电除尘器运转阻力小,运转打点庞大,对烟温的改变接管才干强,庇护简练,无二次污染,但占空中积大,一旦煤质变化大,可以或许没法满足排放标准。电袋复合除尘器占空中积小,适应改变煤种,但运转阻力大,引风机的压头下降,轴功率增大,运转打点复杂,若袋子一旦破损,则运转效率急剧下降,满足不了排放要求。在高海拔地区由于烟气量较着高于平原地区机组,换下的滤袋较平原地区要多,二次污染更严重。

 

4

 2

经济性比较:

   除尘设备的费用包含设备费用、年平均运转费用( 含电破费用、庇护费用) 。但凡以除尘器设备的设备费用和寿命期内的年平均运转费用作经济性比力。改变极板式电除尘器的电力耗费重要为引风机、高压整流设备等的功耗,电袋复合除尘器的电力耗费重要为引风机、高压整流设备、空压机及冷冻死板机等的功耗。电费按 0. 4 元 / ( kW·h) ,运转时候按 7 500 h / a 计。

    
除尘器设计寿命按 30 a 计,电除尘器其易损件寿命按 1 ~ 2 个大修周期( 平均约 6 ~ 10 a) 计,易损件每 10 a 的更换费用按电除尘器设备费用 20% 计。电袋复合除尘器中的滤袋寿命按 4 a,笼骨、脉冲阀寿命按 10 a 计。两种方案的经济性比较见表 6。

 

6

设备费用及年运转费用

 

方案一

方案二

 

 

 

 

设备费用
/
 万元

 

2 840

2 875

导致引风机的功率耗费
/ kW

247

822

空压机功率耗费
/ kW

0

132

冷冻死板机功率耗费
/ kW

0

8

除尘器运转功率耗费
/ kW

664

210

年电破费用小计
/
 万元

273

352

易损件的更换费用
/
 万元

120

35

滤袋

笼骨的更换费用
/
 万元

0

230

年平均运转费用算计
/
 万元

393

617

 

 

 

 

 

从表

6
 可见,方案一的设备费用低

电耗小,年平均查验

庇护费用低,完成了节能减排

改变电极电除尘器年平均运转费用较电袋复合除尘器可俭仆224 万元,运转经济性较好。

 


5、
结语:


1
) 西宁电厂地处高海拔地区,对除尘器的选型有出格要求

高海拔地区烟气量大,除尘器应增加比集尘面积

高海拔地区极易产生剧烈的火花放电,激发二次扬尘,应合理建设极距和阴极线的形式

齿形

齿距

高海拔地区的电气设备选型及运转庇护应遵照相关尺度要求遏制大气压力的修改


2
) 两种方案都能满足除尘器出口含尘浓度
≤20 mg / m3 的要求。改变电极电除尘器运转阻力小,运转打点庞大,对烟温的改变接管才干强,庇护简练,无二次污染,但占空中积大,一旦煤质变化大,则没法保证排放标准。电袋复合除尘器占空中积小,

 

适应改变煤种,但运转阻力大,引风机的压头下降,轴功率增大,运转打点复杂,二次污染较严重,若袋子一旦破损,则运转效率急剧下降


3
) 经济比较可知,改变电极电除尘器年平均运转费用较电袋复合除尘器可俭仆
224
 万元,运转经济性较好,完成了节能减排


4
) 西宁电厂为新建工程,拔擢场地不受限制,煤质较稳定,举荐选用改变电极( _末级电场) 电除尘器配高频电源方案

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