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300 MW燃煤机组低低温除尘与电袋复合除尘技术
2017年10月17日 09:44 仓储货架产业网
  )和国资委关于进一步加强中央企业节能减排的通知(国资厅发综合52号)执行,国内部分燃煤发电机组粉尘排放浓度需满足5mg/m3排放限值。要实现低于燃机标准5mg/m3粉尘排放标准,需对原有电除尘器进行提效改造。本文针对某2x300MW燃煤机组原电除尘器采用低低温除尘技术和电袋复合除尘技术进行技术经济比较,为国内燃煤机组烟气综合治理提供技术经济比较分析的依据。  1低低温除尘技术与电袋复合除尘技术1.1低低温除尘技术低低温电除尘技术是在锅炉空气预热器(以下简称空预器)后设置低低温省煤器,使进入除尘器的烟气温度降低,改善除尘器对烟气的处理能力。  通过凝结水密闭循环流动,将从降温段换热器获得的热量加热凝结水,烟气温度从120~130°C降到900C左右。  1.2电袋复合除尘技术电袋复合除尘技术主要针对原电除尘器进行改造,即将一电场或是、二电场保留电除尘,剩余电场更改为布袋除尘器,原电场改造中可以采用高频电源等技术提高除尘效果,其中静电除尘部分可以去除大部分粉尘,减少布袋损伤。  2改造的技术经济性分析2.1技术分析低低温除尘技术及电袋复合除尘技术各具优缺点。  低低温电除尘技术由于除尘器入口采用换热面,使进入除尘器烟气温度降低,进而使进入除尘器的烟气量减少10%~15%,从而有效减小除尘器电场内的烟气流速,延长烟气处理时间,进一步提高除尘效率,同时减缓粉尘颗粒对内部构件的冲刷磨损,提高装备寿命,减轻除尘相关设备的运行能耗,如在低低温电除尘末电场采用旋转电极技术,可以有效降低二次扬尘问题。  采用电袋复合除尘技术,虽可以有效避免二次扬尘问题,但由于布袋的使用,使除尘器阻力增大,较单电除尘技术增加约1 000Pa,引风机电耗增加。  低低温除尘器改造后,降低除尘器入口烟温的同时进一步降低烟尘的比电阻,提高粉尘的驱进速度,从而在余热综合利用和节省电煤消耗的同时提高除尘器效率。  电袋复合除尘技术不改变粉尘的物理性质,仅通过物理过滤进行粉尘捕集。  根据国外研究,当灰硫比大于50时,低低温除尘可有效控制低温腐蚀问题。由于烟气温中国电力度的降低,烟气中的S3与水蒸气结合,生成硫酸雾,此时SO3被烟气中的飞灰颗粒吸附,然后被电除尘器捕捉后随飞灰排出,从而局部解决了下游设备的腐蚀问题。  电袋复合除尘技术不能有效减少下游SO3腐蚀问题,同时对烟气条件如温度较高时对布袋的使用寿命有影响。当布袋除尘器部分布袋出现破损时,除尘器出口粉尘浓度明显增加,除尘器不能满足粉尘排放浓度要求。  低低温除尘技术中,当除尘器入口烟气温度降低而释放的热量引入低压加热器,可以减少汽轮机低压加热器加热凝结水的抽气量;当换热介质引入脱硫塔出口(或低低温电除尘器出口)可以提高烟囱入口烟温,可减弱电厂烟囱白气的视觉污染。  电袋复合除尘技术在检修期间需要对部分布袋进行更换,废旧布袋需要专业废弃物公司进行处理。  2.2技术参数对比本文主要针对国内300MW级燃煤发电机组,对低低温除尘技术与电袋复合除尘技术(采用“1+3”电袋负荷技术)进行经济性分析。设计参数见表1.表1设计参数Table项目=数据备注烟气参数实际状态温度/C粉尘浓度入口粉尘浓度/(mg.m-3)标态、干基、6%O2出口粉尘浓度/(mg.m-3)标态、干基、6%O2根据工程经验,采用低低温电除尘技术烟气流速一般控制10m/s以内,为进步降低烟气侧阻力,烟气流速选择9m/s;凝结水平均流速一般在0.3~1.5m/s,设计合适的管内凝结水流速可以降低水侧的阻力,管内凝结水平均流速按0.8m/s计列;烟气温度由原温度降低至90QC,进口水温为70QC,出口水温设计为95QC计列,回水加热凝结水。这一改造方案需要增加约4面,本体阻力增加约540Pa.同时涉及土建等配套改造。  采用电袋复合除尘技术,改造后除尘器阻力增加约1200Pa,布袋除尘区域按照过滤风速0.95m/min计列,需要过滤总面积约17布袋材料选用75%PPS+25%PTFE,滤袋规格为D130x8000,计算约需要滤袋5321条。  技术参数、改造工程量和适应能力比较见表表2技术参数比较序号项目低低温除尘技术除尘技术总除尘效率/%99.97除尘器效率/%99.94除尘器出口烟尘浓度(标设备增加阻力/Pa540设备增加电耗/kW630表3改造工程量比较序号项目低低温除尘技术1“1+3,电袋复合1除尘技术进气烟道加装低低温省煤器不改造进气烟箱新增低低温省煤器不改造拆除原除尘器一电场,并本体在末电场后新增一级固新增净烟气室定电极电场壳体与钢结构新增固定电极电场支撑钢结构不改造电气热控新增固定电极控制系统新增袋式控制系统出气烟箱改造出气烟道改造增高灰斗新增固定电极电场灰斗不改造气力输送一输灰系统进行调整不改造新增固定电极电场土建土建部分和低低温降温段基不改造础加固表4适应能力序号项目低低温除尘器电袋复合除尘器烟尘理化特性敏敏感度降低电极部分感敏感行袋部分不敏感,运行稳定感度高温工况适应性?适应小6古1H问皿高湿工况适应性?适应怕高湿潜在酸碱度变化敏感(选择滤袋材质)系统运行阻力阻力低,稳定阻力高,不稳定根据以上对比可知,低低温电除尘技术改造工程量大于电袋复合除尘技术,但采用低低温除尘技术对烟尘、烟气条件、酸碱度适应能力优于电袋复合除尘技术,同时低低温除尘技术系统运行阻力低,设备运行稳定。  2.3经济性分析投资估算及运行成本分析见表5和表6.根据以上经济对比可知,采用低低温电除尘技术与采用电袋复合除尘技术投资费用基本相当,王建峰等:300MW燃煤机组低低温除尘与电袋复合除尘技术经济性分析表5投资估算分析万元序号项目低低温除尘器低低温省煤器/电袋除尘器本体新增固定电极电场部分除尘数据联网部分其他费用基本预备费工程静态投资工程动态投资表6运行成本分析序号项目低低温除尘器机组/MW年利用小日寸/h厂用电率/%年售电量/(GW.h)工程静态投资/万元工程动态投资/万元运行维护费用/万元折旧费/万元极板、滤袋更换费/万元年平均财务费用/万元厂用电费/万元年运行总成本/万元增加单位发电成本/(元。(MW.h)-1)但考虑折旧、运行维护等费用,低低温电除尘技术增加的单位发电成本低于电袋复合除尘技术。  3结论根据技术经济性比较,低低温除尘技术或电袋复合除尘技术后加湿式电除尘技术均可满足燃煤锅炉粉尘排放浓度低于20mg/m3排放要求,但各有优缺点。  采用低低温除尘技术可以为电厂提高节能降耗指标。  低低温除尘技术烟气条件适应性优于电袋复合除尘技术,系统阻力与运行稳定性优于电袋复合除尘技术。  两种除尘方式改造费用基本相当,但单位发电成本增加低低温除尘技术优于电袋复合除尘技术。  低低温除尘技术可以有效回收部分烟气热量,并无固体废弃物产生,电袋复合除尘技术会产生废旧布袋,处理不当可能带来二次污染。
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