大唐保定電廠除塵器技改項目可行研究報告

1、.大唐保定熱電廠#11機組電除塵器改造可行性報告一、前言：（一）項目名稱:大唐保定熱電廠#11機組除塵器技術(shù)改造（二）項目性質(zhì)；技改項目（三）可研編制人：王文紅 賈俊龍 （四）項目負責部門：設(shè)備部、檢修部環(huán)保專業(yè)（五）項目負責人：崔相文 潘艷明二、項目提出的背景及改造的必要性：（一）承擔可行性研究的單位：大唐保定熱電廠 （二）項目提出的背景；根據(jù)新頒發(fā)的火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2011）要求，我廠#11機組排煙含塵量應(yīng)為30mg/Nm3，而#11除塵器設(shè)計排煙含塵量100mg/Nm3，已不能滿足2014年7月1日起即將實施的燃煤電廠大氣污染物排放標準GB13223-2011中

2、允許煙塵濃度排放30mg/Nm3的要求。同時，由于實際燃用煤種偏離設(shè)計較大和除塵器長期運行極線放電尖點蝕，現(xiàn)運行的除塵器除塵效率較低，由設(shè)計值的額定除塵效率99.72%降至98.46%，實際#11除塵器出口煙塵濃度平均值386mg/m3、427mg/m3，排煙含塵量遠大于新標準要求的值。要完成國家對于火電機組排煙含塵量標準的要求，需要對#11機組除塵器增效改造。（3） 項目進行的必要性；大唐保定熱電廠#11機組200MW機組現(xiàn)電除塵器設(shè)備由福建龍凈環(huán)保股份有限公司設(shè)計生產(chǎn)，于2007年年初投運。電除塵器為雙室四電場布置，限于當時國家環(huán)保標準，原設(shè)計標準和要求較低，保證除塵效率為99.72，除塵

3、器出口排放濃度<100mg/Nm3。經(jīng)過5多年的運行，除塵器內(nèi)部部件磨損老化的較嚴重，除塵器的整體除塵效率偏低，2010年12月份測試整體除塵效率，兩臺機組電除塵器除塵效率均低于99.00%，除塵器的粉塵排放濃度在350mg/Nm3500mg/Nm3之間，已嚴重超標，已不能夠滿足當前及今后環(huán)保的排放要求，因此必須加以改造。1.燃用煤種灰份升高，除塵器出力不足實際燃燒煤種偏離設(shè)計煤種較多，實際燃煤低位發(fā)熱量在4500大卡左右（設(shè)計煤種5800大卡），灰份在28-35%左右（25.02g/Nm³設(shè)計煤種)，2012年5月提取2個月煤樣化驗，灰分為34.46%，由于實際燃用煤種灰份遠

4、超過設(shè)計煤種，導(dǎo)致除塵器運行參數(shù)低，除塵效率下降，煙氣含塵濃度高。河北省電力研究院2011年12月12日對大唐保定熱電廠#11機組除塵器做性能試驗： #11機組電除塵器出口煙塵濃度平均值386mg/m3、427mg/m3（甲乙側(cè)）。2. 煙氣量增大，除塵器效率下降該系統(tǒng)設(shè)計煙氣量為744005Nm3/h，但2010年實測煙氣量為83700 Nm3/h，比設(shè)計值大12.5%，除塵器處理的煙氣量增加，致使除塵器效率下降。3. 原除塵器設(shè)計煙塵排放濃度不符合國家環(huán)保要求 原除塵器設(shè)計出口含塵濃度為100mg/Nm3，已不能滿足2014年7月1日起即將實施的燃煤電廠大氣污染物排放標準GB13223-2

5、011中允許煙塵濃度排放30mg/Nm3的要求。4. 根據(jù)現(xiàn)除塵器運行工況下，煙塵排放達標無空間如對#11電除塵器進行A級檢修，使現(xiàn)有的兩室四電場除塵器恢復(fù)提高到最佳狀態(tài)時，根據(jù)除塵器效率公式，現(xiàn)除塵器運行工況條件為煙氣量（Q）=83700 Nm3/h，比集塵面積=84.02m2/m3/sec，驅(qū)進速度=6.03cm/sec，本體漏風率：<2.0時，計算得出#11除塵器恢復(fù)性檢修后除塵效率為99.65%。除塵器入口煙塵濃度為34.46g/m3時，除塵器出口煙塵濃度能達到118mg/m3，還是遠高于粉塵允許煙塵濃度排放的要求。鑒于以上原因及國家新環(huán)保排放標準的頒布實施，因此對#11機組靜電

6、除塵器進行全面改造，改變目前高壓電場運行參數(shù)低、收塵效果差等問題，以提高除塵器的除塵效率，降低粉塵排放濃度，達到國家新環(huán)保標準煙囪出口排放的要求。 （四）調(diào)查研究的主要依據(jù)、過程及結(jié)論；1. 電除塵器除塵原理決定了電除塵器對于處理高硫煤、高水分煤種、粉塵比電阻在1011·cm以下的粉塵時，以其設(shè)備阻力低，適應(yīng)煙氣變化能力強，維護工作量少等特點，得到了廣泛應(yīng)用。2. 目前，國內(nèi)已經(jīng)有多家電廠能滿足最新環(huán)保排放要求，主要采取的技術(shù)有：新型電除塵器技術(shù)及布（電）袋除塵器技術(shù)。電除塵器新技術(shù)隨著環(huán)保要求的提高，近兩年得到了較廣泛的應(yīng)用，主要有旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器技術(shù)、低溫電除塵器技術(shù)、微粒聚合

7、技術(shù)、濕式電除塵器技術(shù)等。旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器技術(shù)、低溫除塵器技術(shù)及微料聚合技術(shù)已經(jīng)在實際項目中得以成功運行，旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)多套大型機組得以應(yīng)用。布（電）袋除塵器國內(nèi)最早投運的項目已經(jīng)超過了五年，技術(shù)相對較為成熟，但該種技術(shù)對煤種含硫量要求較高，且其無法避免幾年一次的濾袋更換，運行費用較高，更換濾袋會帶來二次污染。3. 電除塵器效率與表觀驅(qū)進速度、比集塵面積的大小有關(guān)。在電除塵器尺寸一定的前提下，比集塵面積愈大、驅(qū)進速度愈大除塵效率愈高。因此，在煙氣量一定的條件下，要提高電除塵器的效率，必須增加收塵板的面積（即比集塵面積）。根據(jù)西安熱工院除塵器改造可研論證：依據(jù)試驗結(jié)果可以反算

8、出除塵器的表觀驅(qū)進速度k為34.68cm/s（K取0.5），除塵器如果保證出口煙塵排放30mg/Nm3時，除塵效率需要達到理論上99.93%的除塵效率，因此至少要將原除塵器增加有效長度為14m的電場，需將除塵器增加至5到6個電場，這樣才能在理論上滿足除塵器出口達到排放30mg/Nm3。旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器技術(shù),一個旋轉(zhuǎn)電極式電場可以達到常規(guī)電場1.5-2倍的除塵效果。4. 隨著環(huán)保要求的提高，我部門已對以上幾種技術(shù)與除塵器廠家進行了充分溝通，并對已投運300MW旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器的包頭第一熱電廠、包頭第三熱電廠、達拉特電廠進行了調(diào)研了解，結(jié)合本廠實際情況，認為電除塵器旋轉(zhuǎn)電極式除塵器技術(shù)+高頻電

9、源方式較適合本次提效改造。（五）原系統(tǒng)或設(shè)備的基本情況：1擬進行檢修的系統(tǒng)或設(shè)備的基本情況說明；鍋爐型式：東方鍋爐集團有限公司制造，超高壓參數(shù)汽包爐，采用自然循環(huán)燃煤鍋爐。鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量： 670t/h 鍋爐保證效率(B-MCR)： 91.5%鍋爐(B-MCR)燃煤量： 83.18t/h(設(shè)計煤種)； 83.79t/h(校核煤種1); 97.96t/h(校核煤種2)爐膛出口過?？諝庀禂?shù)：1.2鍋爐運行方式：主要承擔基本負荷并具有一定的調(diào)峰能力。鍋爐最低穩(wěn)燃負荷(不投油助燃時)不大于40%B-MCR，鍋爐在此負荷下能長期安全穩(wěn)定運行.2 系統(tǒng)或設(shè)備簡述；原除塵器技術(shù)參數(shù)除塵器數(shù)量：每臺爐配2

10、臺單室四電場靜電除塵器。除塵器入口煙氣量： 158m3/s（設(shè)計煤種）； 156m3/s（校核煤種1）； 172.1m3/s（校核煤種2）；除塵器入口煙氣溫度： 146；最高溫度： 161本體阻力： <190 Pa本體漏風率： <2.5 %除塵器入口含塵濃度： 25.02g/Nm³(設(shè)計煤種) ； 26.15g/Nm³(校核煤種1)； 39.97g/Nm³(校核煤種2)；保證效率：99.72%且對校核煤種除塵器出口含塵濃度不大于100mg/Nm33銘牌；2BEL169-4/28+3×25/400+3×450/15/4×9-

11、G，干式、臥式、板式4制造商；福建龍凈環(huán)保股份有限公司5投產(chǎn)日期；2007年7月6運行簡歷；2007年7月隨機組投運至今。7主要歷史狀況等。2009年#11除塵器倉泵技改，增加了一條輸灰管道。（六）存在的主要問題：1缺陷情況的歷史記錄和敘述；2007年投運至今，電場內(nèi)部陰極線放點尖電蝕嚴重。河北省電力研究院2011年12月12日對大唐保定熱電廠#11機組除塵器做性能試驗： #11機組電除塵器出口煙塵濃度平均值386mg/m3、427mg/m3（甲乙側(cè)）。2影響人身和設(shè)備安全的問題；無3影響設(shè)備可靠性的問題；無4系統(tǒng)配置與偏差；無5環(huán)境保護的問題；粉塵排放超標，影響到下游脫硫系統(tǒng)正常運行。6節(jié)能

12、降耗、提高經(jīng)濟性；無7改善勞動環(huán)境和條件等。無（七）通過項目的實施需要解決哪些問題。通過對#11機組電除塵器進行技術(shù)改造，降低除塵器煙塵排放濃度為30mg/m3，提高電除塵器效率至99.93mg/m3.三、方案論證：（一）檢修方案描述；通過本次除塵器檢修，使除塵器出口達到排放要求（以滿足最終煙囪出口小于20mg/m3，即除塵器出口小于30mg/m3）。目前，國內(nèi)多家電廠實施舊除塵設(shè)備技術(shù)改造，多選用靜電除塵擴容、布袋除塵、電-袋復(fù)合除塵、移動陽極板等技術(shù)改造。而移動陽極電除塵器技術(shù)作為一種新型高效電除塵技術(shù)，因改造費用較低、占用空間小、提效效果明顯，近年來異軍突起，多應(yīng)用于現(xiàn)有電除塵器提效改造

13、項目。（二）改造后預(yù)期達到的效果；1、出口排放降低至允許范圍，即除塵器出口粉塵濃度30mg/m3。2、除塵器各項性能指標達到行業(yè)要求。3、改造后除塵器運行維護費用要低。4、改造費用盡量要少。（三）應(yīng)從全部可能的設(shè)計方案中，提出23個最適合的可選方案(或建議方案)；方案一：高頻電源+常規(guī)電除塵器+旋轉(zhuǎn)電極式電除塵方式方案一總體描述： 旋轉(zhuǎn)電極式除塵器作為本次改造的方案。盡量保留原除塵器的基礎(chǔ)、鋼支架、殼體、灰斗、煙道、保溫等，對其重新核算并進行維護、加強。除塵器內(nèi)部一、二、三電場的極線全部拆除并更換。由于煙氣含塵濃度高，因而對極線的磨損較為嚴重，陰極線全部更換為高強度的RS芒刺線，可以有效的提高

14、放電性能及使用壽命，減少斷線檢修的機率。改造更換前3個電場的陰極線形。原IV電場掏空，改造為旋轉(zhuǎn)電極式區(qū)。IV電場陰極為側(cè)部機械振打，陽極為不銹鋼鋼刷刷灰。高壓電源全部更換為高頻電源。改造后電除塵器出口可達到48mg/Nm3的排放，考慮脫硫設(shè)備的除塵性能后，可以滿足新環(huán)保標準煙囪口20mg/Nm3的排放要求。且設(shè)備的阻力沒有或略有變化，因此對系統(tǒng)的壓降不會產(chǎn)生影響，不需要對后部引風機進行同時改造或更換。每臺爐設(shè)備的改造施工期約為6065天。每臺爐設(shè)備的改造費用約為1183萬元。（1）方案一工作量：更換前部3個電場的陰極線型，進行優(yōu)化配置：I 、II、III電場改為管狀芒刺線，陰極振打型式仍采用

15、原有頂部電磁振打。前部3個電場的陽極振打整仍為側(cè)部機械振打。前I電場同極距為400mm，II、III電場同極距為450mm。原IV電場掏空，改造為旋轉(zhuǎn)電極式區(qū)，同極距為460mm。高壓電源全部更換為高頻電源。除塵器整體改造后，設(shè)計除塵效率99.8%，出口煙塵排放濃度48mg/Nm³，考慮脫硫裝置的60%除塵性能后，可滿足國家環(huán)保排放新標準要求。方案二、高頻電源+常規(guī)電除塵器+新增一個旋轉(zhuǎn)電極式電場的電除塵方式方案二總體描述：在原雙室四電場除塵器基礎(chǔ)上，在第四個電場后增加一個電場，用于布置移動極板及相應(yīng)陰極系統(tǒng)，改造為移動極板式電除塵器，前四個電場更換為高強度的RS芒刺線；陰極振打系統(tǒng)

16、改為側(cè)部振打；一電場更換高頻電源；除塵器殼體改造并加固；出口煙箱及槽型板改造。每臺爐設(shè)備的改造施工期約為6065天。每臺爐設(shè)備的改造費用約為1388萬元。方案二工作量1）整修進出口導(dǎo)流板、氣流均布板等，以保障氣流均布效果。 2）原電除塵器四個電場進行常規(guī)檢修，部分更換磨損嚴重的設(shè)備，陰極線全部更換為高強度的RS芒刺線。陰極振打系統(tǒng)由頂部振打改為側(cè)部振打。3）在原除塵器后新增一個電場，布置旋轉(zhuǎn)電極式除塵器系統(tǒng)。4） 新增第五個電場的灰斗下輸灰設(shè)備（新增加相應(yīng)數(shù)量的發(fā)送罐及除塵器下部管道，由于灰量很小，無需單獨增加主輸灰管道，對原有空壓機系統(tǒng)完全利舊，無需增容）。5）除塵器殼體改造并加固；出口煙箱

17、及槽型板改造。6）電氣配套方案一電場更換為高頻電源及配套設(shè)備；新增第五個旋轉(zhuǎn)電極電場相應(yīng)的控制系統(tǒng)；其他原四個電場電氣控制設(shè)備做相應(yīng)改動。除塵器整體改造后，設(shè)計除塵效率99.93%，出口煙塵排放濃度30mg/Nm³。方案一與方案二綜合對比： 方案共同優(yōu)點1) 原電除塵器全部利舊，只需進行常規(guī)A級檢修。2)除塵器阻力不增加，減少了引風機改造的費用。3)對煙氣溫度、含硫量等適應(yīng)性強。4) 日常維護量小，采用節(jié)能型控制器或高頻電源后，運行費用很低。5）僅需一個旋轉(zhuǎn)電極電場，改造費用較低。6）部分施工工作于停爐前開始，可縮短工期。 方案中的不足1）對煤種變化后，灰份性質(zhì)、灰量發(fā)生的變化較為敏

18、感。2）目前已有300MW級機組投運業(yè)績，但相對數(shù)量較少，運行經(jīng)驗也相對較少。3）方案二需新增一個電場（新增柱距56米），必需結(jié)合引風機增壓風機合并改造的前提下完成。4）方案一按照除塵器出口含塵濃度48mg/Nm3設(shè)計，需脫硫設(shè)施的60%除塵效果后，總的煙塵排放濃度才能達到20mg/Nm3，滿足目前的排放標準要求。方案一二改造后除塵器參數(shù)及效果：序號項目單位方案一設(shè)計數(shù)據(jù)方案二設(shè)計數(shù)據(jù)1處理煙氣量m3/s158m3/s（設(shè)計煤種）；156m3/s（校核煤種1）；172.1m3/s（校核煤種2）158m3/s（設(shè)計煤種）；156m3/s（校核煤種1）；172.1m3/s（校核煤種2）2入口煙氣溫

19、度139（加了10欲量）139（加了10欲量）3除塵器型式雙室四電場雙室五電場4入口煙氣含塵濃度g/Nm3 25.02g/Nm3（設(shè)計煤種） 34.46g/Nm（2011年實測）39.97g/Nm3（校核煤種2）25.02g/Nm3（設(shè)計煤種） 34.46g/Nm（2011年實測）39.97g/Nm3（校核煤種2）5除塵器有效截面m22x1692x1696陽極板有效高度m15.0915.097同極間距mm一電場400二、三電場450，四電場460一電場400二、三四電場450，五電場4608通道數(shù)個一電場28、二、三電場25，四電場23一電場28、二、三四電場25，五電場239電場長度m4x4

20、.5 4x4.5 （五電場長度根據(jù)排放要求廠家設(shè)計確定）10灰斗數(shù)個81011陰極線形式RSRS12陽極板型式一、二、三電場ZT24型；四電場旋轉(zhuǎn)極板 一、二、三、四電場ZT24型 ；五電場旋轉(zhuǎn)極板13電場風速m/s1.02（校核煤種工況）1.02（校核煤種工況）14收塵面積m210850.54160206.4815阻力損失Pa19019016比集塵面積m2/m3/s70.3290.4117出口煙氣含塵濃度mg/Nm348 3018設(shè)計除塵效率%99.8899.9319投資費用萬元11881388（七）提出推薦的檢修方案。移動極板除塵器具有的技術(shù)特點：解決了常規(guī)除塵器在捕捉高比電阻、超細粉塵難

21、，易產(chǎn)生二次揚塵等技術(shù)難題；旋轉(zhuǎn)電極式部分的收塵極極板總是工作在非常潔凈的狀態(tài)，徹底杜絕了反電暈的產(chǎn)生，提高了收塵效率，同時降低電能消耗；移動極板除塵器彌補了布袋除塵器的設(shè)備阻力大、運行費用高、日常維護工作量大、難以處理高溫高硫高濕煙氣等方面的缺陷。從技術(shù)可行性、改造費用、運行經(jīng)濟性、施工工期等方面綜合考慮，移動極板電除塵器能保證持久穩(wěn)定的除塵效率，便于檢修和維護，滿足環(huán)保排放要求，故本工程推薦方案二：采用高頻電源+常規(guī)電除塵器+新增一個旋轉(zhuǎn)電極式電除塵方式的改造方案。四、項目規(guī)模和主要內(nèi)容：（一）項目方案及內(nèi)容綜述（不超過40個字）；原電除塵器后新增一個旋轉(zhuǎn)電極式電場；前四個電場更換陰極線；

22、陰極振打改為側(cè)部振打；一電場更換高頻電源。（二）工程計劃開竣工時間；2013年（三）項目范圍；除塵器區(qū)域（四）項目的主要設(shè)備材料構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)電極式除塵器一套；高頻電源四臺；陰極線2.79萬米，部分型鋼及鋼板。（五）地址選擇及地理位置、路徑及方案；現(xiàn)場測繪。（六）改造后系統(tǒng)布置的變化；無（七）性能和有關(guān)參數(shù)及必要的圖紙；設(shè)計出圖（八）環(huán)境保護措施、治理方案及對環(huán)境保護的評價；（九）對勞動定員和技術(shù)水平的要求及培訓情況；（十）調(diào)研、可研、初設(shè)、設(shè)計、招標、訂貨、開工、工程各施工步驟(包括拆除、土建、安裝等) 、試驗、調(diào)試、試運行、竣工驗收等整個項目的時間進程計劃安排；序號項目進度安排備注1可研報告編

23、寫2012.10.252可研報告專家評審2012.12.53招標及物資訂購2013年1月前完成待公司批復(fù)后4除塵器改造2013年5 竣工驗收于施工同步 驗收（十一）對灰場工程、構(gòu)筑物及一般土建工程，應(yīng)注意氣象、水文、地質(zhì)、地形、地下物等資料的收集和敘述。無五、工程實施條件：（一）工程項目有關(guān)征地、占地、施工臨時用地、拆遷、賠償?shù)韧獠織l件的落實情況；（二）設(shè)計、施工單位的選擇；大型環(huán)保設(shè)備公司。（三）工程施工周期；60天（四）加工制造周期；3個月（五）勘測設(shè)計周期；1個月（六）資金來源等的落實情況。待省公司批復(fù)后。（七）有關(guān)規(guī)劃、消防、征地、搬遷等的落實情況；無（八）需要停機停爐等計劃的落實情況

24、；是（九）進口元件是否具備采購條件；是（十）主要材料的采購是否采用招議標方式進行；招標采購（十一）主要材料采購的被招標對象（制造商）的選擇；招標確定。（十二）其他外部條件是否具備。是六、投資估算表及設(shè)備、材料明細表：（一）投資估算表； （二）設(shè)計費；（減免）（三）調(diào)試費；（減免）（四）施工費（其中人工費）；272萬元（五）主要材料費用；1077萬元（六）其他：39萬元（七）工程總投資；1388萬元（七）設(shè)備、材料明細表（見本附件附表）。附表1：旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器改造方案價格組成費用明細表（一臺爐）1、設(shè)備及材料費 單位：萬元序號名 稱(規(guī)格型號)數(shù)量單 價總 價1本體鋼結(jié)構(gòu)部分1套306.002移動極板1套98.003陽極傳動系統(tǒng)1套198.004陰極系統(tǒng)（含極線）1套58.005旋轉(zhuǎn)清灰系統(tǒng)1套50.006側(cè)部振打系統(tǒng)8套160.007新增電控系統(tǒng)改造1套60.008氣力輸灰系統(tǒng)1套379電場高頻電源改造1套110合計10772 、安裝施工 單位：萬元序號名 稱(規(guī)格型號)數(shù)量單 價總 價1設(shè)備保護性拆除、改造費用126.002新增設(shè)備安裝費用138.0041、2、3、4電場陰極系統(tǒng)更換（含極線）1108合計2723、 設(shè)備運輸費 單位：萬元序號名 稱(規(guī)格型號)數(shù)量單 價總 價1運輸費用126.002保險費14.00合計30.004、 其他