火电厂锅炉粉尘排放浓度高原因分析与处理
摘要
关键词
锅炉,粉尘,安全性,经济性,环保
正文
1锅炉除尘系统简介
发电机组的除尘系统采用浙江天洁股份有限公司生产的2YSC260----4卧式双室四电场除尘器,并增加一套由菲达环保引进日本三菱重工的湿式电除尘,同时对海水脱硫吸收塔喷淋进行改造,满足湿式电除尘出口烟气浓度小于1mg/Nm3 ,发电机电除尘全部电场选用临界脉冲电源,电除尘的本体主要由机械部分与电气部分组成。其中机械部分由固定电极电场内件,外壳体和附属部件组成。固定电极电场内件包括:阴极线系统,阳极板系统,阴极振打系统,阳极振打系统,外壳体包括进出口封头,顶盖,壳体,底梁,灰斗。附属部件包括走梯平台、支承、保温结构、接地。电气部分由高频电源和低压控制系统组成。
2电除尘在机组运行过程中出现的问题及其危害
燃煤产生的环境污染严重制约了我国能源工业乃至整个国民经济的加发展。而其中的粉尘则是人体健康的大敌,尤其是粒径在0.5~5μm之间的飘尘(即长期甚至几年漂浮在大气中的粉尘),对人的危害大>5μm的尘粒,由于惯性作用可被鼻毛和呼吸道黏液排除;<0.5μm的尘粒,也可因气体扩散作用被黏附在上呼吸道表面而随痰排出。唯独0.5~5μm的飘尘可通过呼吸道直接到达肺部而沉积,危害人体,其危害程度取决于微粒的粒径、溶解度、化学成分及其吸附的气体和微生物。
近期机组在高负荷甚至满负荷运行过程中,锅炉炉粉尘浓度一直保持在3.5mg/Nm3以上,小时均值甚至超过4.5mg/Nm3,干式电除尘和湿式电除尘也已经满功率运行,对于机组的环保安全运行有极大的压力和挑战,而且因为粉尘浓度居高不下从而影响了机组带负荷能力,同时在提高电除尘运行功率的同时,由于运行电流和电压较高,会出现不同程度的闪络现象,运行电流以及电压会出现晃动的情况。在运行过程中电除尘无法及时将极板上的灰清除,导致电场重量上升,超过钢梁极限可能引起电除尘坍塌等恶性事件,严重影响到电除尘设备安全运行。
3电除尘运行粉尘浓度高的原因分析以及应对措施
(1)原煤收到基灰分,锅炉烧高灰分煤时,容易造成粉尘浓度较高,而此时需要带高负荷甚至满负荷时就会造成粉尘浓度超标,这个原因属于源头性质的原因。针对这种情况,需要对入炉燃煤进行调整,或者掺烧低灰分含量的燃烧煤种。
(2)干式电除尘的除尘效率下降、干式电除尘故障,在运行过程中#3炉电除尘3B42电场故障停运时,粉尘浓度就会上升较快,甚至超过6mg/Nm3。停运一个电场,甚至几个电场,粉尘浓度都会快速上升。根据干式电除尘设备参数可知设计效率≥99.84%,而实际往往是达不到的,定期对电除尘的除尘效果进行评估与设备检修,尤其是电极以及阴阳极振打是否正常,振打频率是否合理进行专项分析,确保每个电场均能正常运行。
(3)锅炉吹灰时,炉膛扰动较大,炉膛内的风粉混合物浓度上升较快,吹灰期间会导致粉尘浓度就会上升较快,吹灰结束一定时间内会恢复正常,因此调整吹灰部位与吹灰的频率会对粉尘排放产生一定的影响。
(4)煤粉的细度可以由磨煤机分离器转速来控制,磨煤机分离器转速过低,磨出的煤粉颗粒粗,影响到煤粉的完全燃烧,引起锅炉不完全燃烧的热损失增加,从而灰粒也会更粗,从而影响电除尘吸附,粉尘浓度变高。若磨煤机分离器转速设定过高,则会引起磨煤机运行电耗量的增加,不利于机组的经济运行。所以分离器的设定一定要根据煤粉经济细度来设定,可以做小范围的调整,如果一味追求粉尘浓度或者磨煤机耗电率,则是一种得不偿失的做法。
(5)干式电除尘漏风率增大,使烟气流速增加,温度下降,从而使尘粒荷电性能变弱。定期对锅炉以及相关设备进行查漏,及时发现并修复漏点,对于提高锅炉经济运行也有着很大的促进作用。
(6)干式电除尘运行电压高低对其运行的影响,电压过低,会影响电场极板会粉尘颗粒的吸附作用,从而导致电除尘出口粉尘浓度过高。运行电压过高,由于极板电压高,对粉尘的吸附能力较强,当电除尘振打之后,电除尘内部出现扬尘,这些扬尘由于极板较强的吸附能力,重新吸附因振打而形成的扬尘,随着时间的积累,极板表面形成一层很厚的灰层,增加电场极板重量的同时,严重影响到对炉膛烟气中对粉尘的吸收。
(7)湿式电除尘的除尘效率下降、湿式电除尘故障,湿式电除尘的效率达不到设计效率(90%以上),如此状态对于控制粉尘浓度影响较大,而且最近的满负荷阶段,干式电除尘、湿式电除功率均调至最大可控出力(电场不出现闪络),也只能维持粉尘浓度小时均值不超标。根据锅炉湿式除尘器设备参数:入口粉尘浓度16.5mg/Nm3,出口保证值≤1mg/Nm3,从近期参数来看当入口粉尘浓度超过15mg/Nm3,出口粉尘浓度就会在4mg/Nm3以上,湿式电除尘的效率已经大幅度低于设计效率,当湿除进口粉尘浓度超过10mg/Nm3以上时,效率基本上只能维持在%60~70%之间,需要进一步分析查找湿除效率下降的原因,恢复湿式电除尘的正常除尘效率。
结束语
随着当今世界局势的变化,能源已成为我国国民经济的命脉,在社会的发展和人民的生活中起着举足轻重的作用,而火力电厂作为能源的消耗大户,在节能减排中起着十分重要的作用,提高火力发电厂整体优化运行及其管理水平,达到节能减排的目的,在追求经济效益的同时,一定要注意社会效益。
总的来说,就是经济效益与社会效益相结合,既要确定经济效益的不断发展,又要保证社会效益的有力补充。
参考文献:
[1]钟丽萍,曹晏,李文英,潘伟平,谢克昌.燃煤电厂污染控制单元对汞释放的控制作用[J].燃料化学学报,2010,38(6):641-646.
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