摘要：山東里彥發(fā)電有限公司為降低排煙溫度在鍋爐尾部新上低溫省煤器，投運(yùn)后除塵指標(biāo)收到了意想不到的效果，該技術(shù)適合所有的鍋爐特別是循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能改造、粉塵治理。


0 引言

《山東省火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：自2017年1月1日起，現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組執(zhí)行的排放濃度限值標(biāo)準(zhǔn)如下：

煙塵<20mg/m3;

2014年，國(guó)家環(huán)保部門(mén)又提出燃煤機(jī)組要達(dá)到燃?xì)鈾C(jī)組環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，即煙塵排放限5mg/m3。

山東里彥發(fā)電有限公司在#5爐大修時(shí)增設(shè)低壓省煤器，徹底解決機(jī)組排煙溫度過(guò)高的問(wèn)題，提高機(jī)組效率。通過(guò)近期的運(yùn)行和性能試驗(yàn)測(cè)試，除塵指標(biāo)收到了意想不到的效果。

1 改造原因

#5鍋爐100%ECR工況下設(shè)計(jì)排煙溫度為136.1℃，鍋爐設(shè)計(jì)效率為91.84%。實(shí)際運(yùn)行表明2013年#5的年平均排煙溫度為160℃左右，夏季工況排煙溫度甚至超過(guò)175℃，嚴(yán)重降低了鍋爐運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性。因此進(jìn)行了旨在利用煙氣余熱進(jìn)行節(jié)能改造。

2 改造方案

鍋爐低壓省煤器本體安裝于空預(yù)器出口至除塵器入口的兩個(gè)豎直煙道內(nèi)，受熱面采用了分組布置的方式，每個(gè)煙道內(nèi)布置三個(gè)換熱管箱，低壓省煤器傳熱元件采用H型翅片管，低壓省煤器內(nèi)凝結(jié)水與煙氣換熱呈逆流布置。低壓省煤器管內(nèi)冷卻水與主凝結(jié)水成并聯(lián)布置。其進(jìn)水取自#6低加出口，經(jīng)升壓泵增壓后進(jìn)入低壓省煤器入口集箱，吸收煙氣熱量后匯入出口集箱，沿回水母管匯入#4低加出口母管。為保證低壓省煤器進(jìn)水溫度穩(wěn)定，在低省進(jìn)回水母管間設(shè)計(jì)有再循環(huán)管。

低壓省煤器熱力系統(tǒng)圖見(jiàn)附圖一。

3 改造效果

3.1 依據(jù)鍋爐運(yùn)行情況，增設(shè)低壓省煤器系統(tǒng)后，除塵器入口煙溫控制100℃左右，煙氣溫度下降約67℃。

3.2 除塵器進(jìn)口溫度降低67℃，煙氣體積流量減少18%，飛灰比電阻下降，電場(chǎng)風(fēng)速降低有利于提高除塵效率;同時(shí)煙溫降低，煙氣粘滯性變小，粉塵顆粒在煙氣中驅(qū)進(jìn)速度提高，有利于提高除塵器收塵效率。

#5除塵器入口煙溫由167降低至100℃，粉塵濃度從79mg/nm3下降至26.4mg/nm3，除塵效率提高了0.2%。

改造前，由于除塵器進(jìn)口煙溫較高，影響了除塵效率，達(dá)不到環(huán)保要求30mg/m3。改造后煙塵排放濃度達(dá)標(biāo)，符合國(guó)家環(huán)保要求。

4 對(duì)靜電除塵器除塵效果的影響分析

排煙溫度對(duì)除塵效率的影響體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

①排煙溫度升高，使煙氣量增大(排煙溫度每升高10℃，煙氣量增加約3%)，煙氣流速提高，煙氣在除塵器中處理時(shí)間縮短，降低了收塵效率。

②排煙溫度升高，使電場(chǎng)擊穿電壓下降(煙溫每升高10℃，電場(chǎng)擊穿電壓下降約3%)，收塵效率下降。

③排煙溫度高，粉塵比電阻增大，易形成反電暈，造成除塵效率下降。當(dāng)排煙溫度在150℃左右時(shí)，粉塵的比電阻最高，電除塵器更易出現(xiàn)低電壓、大電流的反電暈現(xiàn)象，造成除塵效率下降。

④煙溫高會(huì)使氣體的粘滯性變大，導(dǎo)致煙塵顆粒在煙氣中的驅(qū)進(jìn)速度減緩，造成除塵效率下降。

5 運(yùn)行繼續(xù)調(diào)整的空間

因建設(shè)低壓省煤器的初衷是節(jié)能降耗，做科研時(shí)考慮到可能對(duì)煙塵治理有益，但是并沒(méi)有將該項(xiàng)指標(biāo)作為重點(diǎn)，通過(guò)近期的運(yùn)行和性能試驗(yàn)測(cè)試，除塵指標(biāo)收到了意想不到的效果。

但是，因運(yùn)行時(shí)間短，低壓省煤器運(yùn)行分工屬主機(jī)主控室操作，靜電除塵器運(yùn)行屬灰燃運(yùn)行專(zhuān)業(yè)操作，雙方溝通、協(xié)調(diào)并不好，對(duì)煙塵指標(biāo)的調(diào)整還沒(méi)有達(dá)到精細(xì)化水平。相信通過(guò)運(yùn)行調(diào)整的提高，低壓省煤器對(duì)調(diào)節(jié)煙塵排放指標(biāo)的控制仍有提高的空間，并建議從如下方面著手：

5.1 根據(jù)運(yùn)行煤種和煙氣實(shí)際運(yùn)行壓力，計(jì)算煙氣水露點(diǎn)溫度，預(yù)留足夠的安全余量(10℃左右即可)，既確保安全，又達(dá)到經(jīng)濟(jì)最佳性能，對(duì)除塵更有利。

5.2 嚴(yán)格監(jiān)控入爐煤收到基硫含量，若煤的含硫量變化，及時(shí)調(diào)整低壓省煤器的進(jìn)口水溫及出口煙溫，防止發(fā)生低溫腐蝕及堵灰的同時(shí)，確保排煙溫度和除塵指標(biāo)更優(yōu)。