作者 | 胥良  廣東紅海灣發(fā)電有限公司

摘要：某沿海火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)采用MZZ4-2型高壓干式靜電除塵器。由于地處高鹽分地區(qū)，設(shè)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(shè)備腐蝕情況十分嚴(yán)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(dāng)前運行工況。該電廠通過對輸煤系統(tǒng)進(jìn)行專用濕電兩級除塵器升級改造，解決了除塵器內(nèi)部煤粉塵自燃和爆炸的問題。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng)； 靜電除塵器； 濕電除塵器； 升級改造；

0 引言

近年來國內(nèi)火力發(fā)電廠大量使用揮發(fā)份很高，粉塵含量大的褐煤和進(jìn)口印尼、越南等國的煤炭，導(dǎo)致輸煤系統(tǒng)專用干式靜電除塵器內(nèi)部時常發(fā)生自燃和爆炸，嚴(yán)重影響輸煤系統(tǒng)專用干式靜電除塵器的安全使用。同時國家環(huán)保要求不斷提高，除塵器的出口排放標(biāo)準(zhǔn)已從150mg/m3提高到50mg/m3，甚至到5mg/m3，而且還將進(jìn)一步提高，輸煤系統(tǒng)專用干電除塵器已很難滿足國家新的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。此外，隨著沿海火力發(fā)電廠大量使用印尼煤，設(shè)備腐蝕情況尤為嚴(yán)重，各大沿海電廠輸煤系統(tǒng)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(dāng)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(tǒng)除塵器運行現(xiàn)狀

某沿海火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)的干式靜電除塵器使用的是福建衛(wèi)東環(huán)保科技股份有限公司生產(chǎn)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(jié)構(gòu)，電場采用L型SPCC板和管狀針刺線，同極間距110mm，風(fēng)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(shè)備腐蝕情況尤為嚴(yán)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(dāng)前運行工況。目前干式靜電除塵器主要存在殼體、風(fēng)管多處腐蝕穿孔(風(fēng)管腐蝕見圖1)，電場腐蝕變形、脫落等問題。

圖1 除塵器風(fēng)管銹蝕情況

輸煤系統(tǒng)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(shè)備部件腐蝕、老化嚴(yán)重，除塵效率嚴(yán)重降，內(nèi)部積粉需要定期清理，排放指標(biāo)為90mg/m3已超過《GB 13223-2011火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，根據(jù)《2018年度廣東省進(jìn)一步深化粉塵防爆專項整治工作方案》和《工貿(mào)行業(yè)重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》相關(guān)要求，亟需對除塵器進(jìn)行改造升級。

2 除塵器類型的對比和選型

目前，輸煤系統(tǒng)現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)的提高，濕法電除塵在新建電廠輸煤系統(tǒng)和輸煤系統(tǒng)除塵器改造中使用頻率越來越高，這四類除塵器各自的優(yōu)缺點有：

(1) 水浴式除塵器設(shè)備初期投入低，運行費用較低。對于高揮發(fā)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(dá)標(biāo)，廢水產(chǎn)生與排放壓力大；

(2) 干式靜電除塵器設(shè)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(fā)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(wěn)定，但無法解決高揮發(fā)份煤塵的自燃問題，定期清理布袋維護(hù)工程量大；

(4) 濕法電除塵器(水浴與干式靜電除塵器的結(jié)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(wěn)定且值明顯優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)，且對于高揮發(fā)份煤粉的自燃、爆炸治理是*有效的。

根據(jù)輸煤系統(tǒng)目前常用的四種除塵器優(yōu)缺點對比分析，并結(jié)合我廠煤種和煤質(zhì)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(jìn)一步分析，該廠輸煤系統(tǒng)原始風(fēng)量較大，設(shè)計風(fēng)量為24000m3。國內(nèi)比較成熟的水浴除塵器處理風(fēng)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(fēng)量一般在12000～24000之間，除塵效率能達(dá)到99%以上。

經(jīng)濟(jì)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(biāo)勉強(qiáng)能到達(dá)30mg/m3，每月需要定期維護(hù)，后期維護(hù)工作量較大，廢水產(chǎn)生量較大。而濕法電除塵器的除塵排放指標(biāo)能達(dá)到10mg/m3左右，同時故障效率低，維護(hù)量小(比靜電除塵器減少80%，為布袋除塵器維護(hù)量的10%)，廢水產(chǎn)生量也低于水浴除塵器。

根據(jù)以上分析對比結(jié)果，結(jié)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(yù)處理裝置；正負(fù)極電場系統(tǒng)；噴霧系統(tǒng)；水位控制系統(tǒng)；給水系統(tǒng)；排污裝置；整機(jī)控制系統(tǒng)組成。

安裝濕電兩級除塵器需要把原風(fēng)管全部拆除，重新設(shè)計和布置新的風(fēng)管，根據(jù)現(xiàn)有實施煤種，重新設(shè)計新的碎煤機(jī)室除塵系統(tǒng)。風(fēng)管重新設(shè)計布置，本體、管道、電場升級為304不銹鋼材質(zhì)，樓梯及支架采用鍍鋅材料。

現(xiàn)有除塵器除整體結(jié)構(gòu)形式更換以外，其他主要改造升級內(nèi)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(fēng)管進(jìn)口增加入口電動門，防止除塵器停運期間粉塵進(jìn)入。

(3) 除塵器本體采用模塊預(yù)制，現(xiàn)場不進(jìn)行本體焊接。

(4) 增加除塵前后風(fēng)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(fēng)壓差值聯(lián)動，減少了廢水產(chǎn)生，每小時產(chǎn)生廢水0.2～0.5t。

(6) 設(shè)置風(fēng)管沖洗管道，停機(jī)即可沖洗。

(7) 風(fēng)管各位置預(yù)留了測量口，方便環(huán)保部門測量數(shù)據(jù)。

(8) 就地控制箱采用二次密封設(shè)計、電纜全密封，防止粉塵進(jìn)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(qū)，保證了液位的準(zhǔn)確可靠，防止誤報和拒報。

4 結(jié)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(nèi)部自燃和爆炸隱患，現(xiàn)場除塵效果提升，棧橋內(nèi)粉塵能得到有效控制，電氣和熱控設(shè)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(hù)工作量比現(xiàn)有靜電除塵器減少超過80%，每年可節(jié)省維護(hù)成本10萬元。濕法電除塵器的廢水產(chǎn)生量僅為0.2～0.5t/h水，遠(yuǎn)低于采用循環(huán)箱的水浴除塵器的2t/h。所以，根據(jù)國內(nèi)沿海電廠印尼煤摻燒比例較高的特點，從設(shè)備安全、環(huán)保、可靠、高效運行上考慮，濕式靜電除塵器可在沿海火力發(fā)電廠廣泛應(yīng)用。

本文發(fā)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(xué)歷，研究及工作方向 ：輸煤檢修。