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适应新烟尘排放标准的电除尘集成技术

点击次数:629 发布时间:2016-07-13

1 工程概要 
  柳钢烧结机机尾配备一台190 m2双室三电场电除尘器。据近的电除尘进行性能测试报告,电除尘器烟尘实际排放浓度在80 mg/Nm3左右。根据国家的排放标准,柳钢烧结机机尾电除尘器目前已不能满足国家的排放要求。因此,需要对原静电除尘器进行增效改造,满足烟尘浓度小于30 mg/Nm3的要求。由于目前电除尘排放水平比较稳定,电除尘运行良好,厂方希望通过电除尘器电气系统改造及必要的本体维修,降低电除尘器排放,达到减排目的。 
  2 改造方案 
  2.1 柳钢烧结机机尾190 m2电除尘改造方案的可行性分析 
  从目前收到的资料分析,电除尘运行相对稳定,电气设备除个别电场外大部分运行正常,从烧结机机尾粉尘分析,目前的粉尘比电阻较低,对于此种性质的粉尘,能量的注入与电除尘的排放呈负相关,即能量注入越高,电除尘排放越低。从各电场的电气读数看出,电除尘的二次电压和二次电流还是被限制在一个比较低的水平上,同时现有电除尘的控制水平不高,无法实现先进的火花跟踪控制,充电优化等先进的控制功能,因此需要ALSTOM先进的高频电源和EPICIII控制器组合来达到大幅度减排的目的。另一方面很可能电除尘本体存在问题,如气流分布与烟气短路,阳极振打效果不佳,以及可能存在的输灰系统漏风,因此建议由阿尔斯通工程师进行电除尘本体检查以及气流分布试验来提高。如果解决了电除尘目前存在的问题,通过电除尘电气改造是可以取得一定的减排效果的。 
  改造思路在于通过安装ALSTOM先进的高频电源和EPICIII控制器,大幅度提高电晕电流和二次电压即能量注入,从而明显改善粉尘荷电能力和极板的收尘能力,提高电除尘整体的除尘效率。同时运用ALSTOM高频电源自带的控制器和EPICIII控制器优化调试电气运行参数及降功率振打优化,从而避免极板积和电晕肥大的现象的发生,确保电除尘长期、和稳定运行。 
  2.2 柳钢烧结机机尾190 m2电除尘的改造方案 
  2.2.1 电除尘本体改造方案 
  建议利用停机机会由ALSTOM工程师对电除尘进行本体检查,通过本体检查的结果对电除尘机械本体进行必要的维护,使电除尘本体保持良好的工作状态。电除尘本体改造方案如下: 
  ①壳体。 
  现有电除尘器壳体保留。如果在对现有电除尘器检修过程中发现某些部位需要修补,则进行相应维修,根据实际设计工况要求壳体上布置相应的槽钢加强筋,外顶盖板采用防滑花纹钢板设计。 
  ②进口喇叭及其气流分布板。 
  现有进口喇叭利旧,重点对进口侧气流分布情况,是否存在烟气短路情况进行全面检查。建议采用ALSTOM气流分布测试仪如图1所示,对现有电除尘进行气流分布试验,并在在安装调试时进行气流分布实验进一步优化气流分布,确保整个电除尘器运行时的气流分布状态。 
  ③阴阳极系统。 
  现有电除尘器阴阳系统利旧,并全面检查阴阳极系统,根据实际情况更换极板、极线和振打装置,以恢复电除尘本体正常运行。 
  ④输灰系统。 
  现有电场灰斗输灰系统利旧,但需做必要的检查及调整确保漏风符合要求。 
  2.2.2 电除尘电气改造方案 
  电除尘器设计选型理论均基于Deutsch-Anderson公式: 
  η=1-e■。 
  其中: 
  η为电除尘器收尘效率(%); 
  e为自然常数,取2.718; 
  wk为驱进速度,m/s; 
  A为电除尘器有效收尘面积,m2; 
  Q为烟气流量,m3/s。 
  在其它条件不变的情况下,通过安装高频电源可以有效提高能量注入水平从而提高粉尘驱进速度。电除尘*电场供电分区安装高频电源SIR4-85kV/1 200 mA替换现有常规T/R变压器和高压控制柜,后两个电场供电分区安装EPICIII控制器,并利旧低压控制柜。在本体状况良好的情况下,对于中比电阻粉尘,电场安装高频电源,能大幅度提高电晕电流和二次电压即能量注入,从而提高粉尘的荷电能力和极板的收尘能力即提高电除尘收尘效率,同时通过高频电源自带的控制器和EPICIII控制器优化调试控制参数及降功率振打避免极板积灰和极线肥大的现象的发生,从而提高电除尘整体的收尘效率并长期保持较低稳定排放。电气改造还将安装ALSTOM上位机系统ProMoIII,建立基于以太网的控制网络。 
  2.3 电除尘本体及电气系统配置 
  电除尘本体系统与原系统相同,只需更换某些损坏的备件,或对目前可能影响烟气短路的挡板进行增补,如果输灰系统问题,那么也需要进行修复。电气方面,由电除尘控制系统管理整个电除尘工艺过程,由高频电源SIR,整流变、高压控制柜、低压电气控制设备、计算机网络、终端系统组成。采集现场信号,完成电气设备的顺序控制、过程回路控制、设备运转操作、设备监视和报警等基本功能。同时通过安装上位机软件实现远程优化功能。电除尘控制系统图如图1所示。 
  3 实现方案 
  柳钢烧结机机尾190 m2电除尘电气系统的改造实现方案如下。 
  3.1 电除尘本体技术介绍 
  作为ALSTOM粉尘控制设备的电除尘器发展至今,在世界各地的电力、冶金、水泥、造纸等行业应用已达4 000多台,ALSTOM拥有世界各地众多的ESP工程应用经验及技术数据,并在多个工厂对原有类型电除尘器进行升级改造,满足用户对节能减排的需求。 
  目前,ALSTOM电除尘器技术存在FAA、FPA、FTA等多种设计方式,可以根据工艺状况的不同进行选型,其中FAA的本体设计技术已转让给国内的菲达公司,目前在中国各工业领域有大量的应用业绩,而FPA、FTA等结构则由ALSTOM公司自行设计、制造、安装,应用于国内部分电力、造纸工业等领域。 
  3.2 高压供电及控制系统改造方案 
  将电场供电分区的振打控制回路改造并分别接入高频电源SIR4和EPICIII控制器。改造后控制系统将实现高低压的统一集中控制,同时建立以太网控制网络,并加装ProMoIII上位机控制站。 
  3.3 网络监控系统方案 
  通过由ALSTOM公司开发的运行员操作/工程师维护站ProMoIII分别对电除尘安装的高频电源SIR4和配备EPICIII控制器的高压控制柜实现监控,包括:电场高压侧的电压电流运行参数、电场振打系统的运行参数、电场火花率,电场出现的报警、跳闸故障等。 
  如果将上位机接入到因特网,则可以通过ALSTOM公司位于中国及瑞典的技术中心,对控制器进行实时的远程优化控制。保证高频电源与控制器发挥佳的性能。 
  4 结 语 
  通过采用专业化技术运用的方式,能有效地改善整个运行速度与综合控制,在发展中能收到良好的效果。 

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