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作者 | 胥良 廣東紅海灣發電有限公司
摘要：某沿海火力發電廠輸煤系統采用MZZ4-2型高壓干式靜電除塵器。由于地處高鹽分地區，設備容易腐蝕，同時除塵器使用年限較長，以及大量使用印尼煤，設備腐蝕情況十分嚴重。靜電除塵器的除塵效率、除塵效果和防火防爆性能已不能滿足當前運行工況。該電廠通過對輸煤系統進行專用濕電兩級除塵器升級改造，解決了除塵器內部煤粉塵自燃和爆炸的問題。
關鍵詞：輸煤系統； 靜電除塵器； 濕電除塵器； 升級改造；
0 引言
近年來國內火力發電廠大量使用揮發份很高，粉塵含量大的褐煤和進口印尼、越南等國的煤炭，導致輸煤系統專用干式靜電除塵器內部時常發生自燃和爆炸，嚴重影響輸煤系統專用干式靜電除塵器的安全使用。同時國家環保要求不斷提高，除塵器的出口排放標準已從150mg/m3提高到50mg/m3，甚至到5mg/m3，而且還將進一步提高，輸煤系統專用干電除塵器已很難滿足國家新的排放標準的要求。此外，隨著沿海火力發電廠大量使用印尼煤，設備腐蝕情況尤為嚴重，各大沿海電廠輸煤系統干式靜電除塵器的除塵效率、除塵效果和防火防爆要求已不能滿足當前運行工況，干式靜電除塵器升級改造勢在必行。
1 輸煤系統除塵器運行現狀
某沿海火力發電廠輸煤系統的干式靜電除塵器使用的是福建衛東環保科技股份有限公司生產的MZZ4-2型高壓干式靜電除塵器，2007年投用，采用的是四電場立式結構，電場采用L型SPCC板和管狀針刺線，同極間距110mm，風量24000m3，出口含塵量90mg/m3。隨著該廠大量使用印尼煤(每年占60%)，設備腐蝕情況尤為嚴重，兩臺除塵器的除塵效率、除塵效果和防火防爆要求已不能滿足當前運行工況。目前干式靜電除塵器主要存在殼體、風管多處腐蝕穿孔(風管腐蝕見圖1)，電場腐蝕變形、脫落等問題。
圖1 除塵器風管銹蝕情況
輸煤系統除塵器采用的干式靜電除塵器從2007年投運至今已使用11年，設備部件腐蝕、老化嚴重，除塵效率嚴重降，內部積粉需要定期清理，排放指標為90mg/m3已超過《GB 13223-2011火電廠大氣污染物排放標準》要求，根據《2018年度廣東省進一步深化粉塵防爆專項整治工作方案》和《工貿行業重大生產安全事故隱患判定標準(2017版)》相關要求，亟需對除塵器進行改造升級。
2 除塵器類型的對比和選型
目前，輸煤系統現場除塵使用較多的除塵器主要有：干式靜電、水浴、布袋和濕法電除塵等類型，隨著近兩年安全標準的提高，濕法電除塵在新建電廠輸煤系統和輸煤系統除塵器改造中使用頻率越來越高，這四類除塵器各自的優缺點有：
(1) 水浴式除塵器設備初期投入低，運行費用較低。對于高揮發份煤粉的自燃、爆炸治理是*有效的，但除塵效率較低，出口排放很難達標，廢水產生與排放壓力大；
(2) 干式靜電除塵器設備初期投入較高，運行費用高。除塵效率較高，但無法使用在高揮發份煤粉工況下，無法解決煤塵的自燃、爆炸；
(3) 布袋除塵器初期投入較低，運行費用較高。除塵效率較高，能做到出口排放穩定，但無法解決高揮發份煤塵的自燃問題，定期清理布袋維護工程量大；
(4) 濕法電除塵器(水浴與干式靜電除塵器的結合體)初期投入較高，運行費用較低。除塵器除塵效率較高，能做到出口排放穩定且值明顯優于國家標準，且對于高揮發份煤粉的自燃、爆炸治理是*有效的。
根據輸煤系統目前常用的四種除塵器優缺點對比分析，并結合我廠煤種和煤質的實際特點，適合我廠干式靜電除塵器升級的除塵器方案有：a.改造為水浴除塵器(見圖2a)，b.改造為濕電兩級除塵器(見圖2b)。
圖2
進一步分析，該廠輸煤系統原始風量較大，設計風量為24000m3。國內比較成熟的水浴除塵器處理風量在6000～15000m3之間，處理效率為80%～90%，與該位置改造的需求有一定的差距。濕電兩級除塵器處理風量一般在12000～24000之間，除塵效率能達到99%以上。
經濟方面比較，按拆除原除塵器、重新布置管道，水浴除塵器比濕法電除塵器改造費用低40～50萬元。但水浴除塵器除塵效果一般不適合大粉塵量的地方除塵，排放指標勉強能到達30mg/m3，每月需要定期維護，后期維護工作量較大，廢水產生量較大。而濕法電除塵器的除塵排放指標能達到10mg/m3左右，同時故障效率低，維護量小(比靜電除塵器減少80%，為布袋除塵器維護量的10%)，廢水產生量也低于水浴除塵器。
根據以上分析對比結果，結合電廠自身運行情況，選擇采用濕電兩級除塵器。
3 濕電兩級除塵器升級改造方案
濕電兩級除塵器主要由以下幾部分組成：前置預處理裝置；正負極電場系統；噴霧系統；水位控制系統；給水系統；排污裝置；整機控制系統組成。
安裝濕電兩級除塵器需要把原風管全部拆除，重新設計和布置新的風管，根據現有實施煤種，重新設計新的碎煤機室除塵系統。風管重新設計布置，本體、管道、電場升級為304不銹鋼材質，樓梯及支架采用鍍鋅材料。
現有除塵器除整體結構形式更換以外，其他主要改造升級內容有：
(1) 除塵器的本體、管道、電場由普通碳鋼升級為304不銹鋼。
(2) 風管進口增加入口電動門，防止除塵器停運期間粉塵進入。
(3) 除塵器本體采用模塊預制，現場不進行本體焊接。
(4) 增加除塵前后風壓自動測量，保證前后壓差正常。
(5) 采用程序電動排水且與風壓差值聯動，減少了廢水產生，每小時產生廢水0.2～0.5t。
(6) 設置風管沖洗管道，停機即可沖洗。
(7) 風管各位置預留了測量口，方便環保部門測量數據。
(8) 就地控制箱采用二次密封設計、電纜全密封，防止粉塵進入。
(9) 采用電動賽式防堵排污閥，防止排污口易堵塞。
(10) 增加兩級液位計解決了測量時的盲區，保證了液位的準確可靠，防止誤報和拒報。
4 結語
濕電兩級除塵器出口粉塵濃度能降到10mg/m3左右，同時解決了煤粉在除塵器內部自燃和爆炸隱患，現場除塵效果提升，棧橋內粉塵能得到有效控制，電氣和熱控設備的壽命可提高一倍以上。改造后的除塵器故障率低，每年維護工作量比現有靜電除塵器減少超過80%，每年可節省維護成本10萬元。濕法電除塵器的廢水產生量僅為0.2～0.5t/h水，遠低于采用循環箱的水浴除塵器的2t/h。所以，根據國內沿海電廠印尼煤摻燒比例較高的特點，從設備安全、環保、可靠、高效運行上考慮，濕式靜電除塵器可在沿海火力發電廠廣泛應用。
本文發表于《清晰世界》 2019年2月
作者簡介： 胥良，男，熱能動力工程助理工程師，本科學歷，研究及工作方向 ：輸煤檢修。
河北威美環保設備科技有限公司
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