發(fā)電有限公司2×600MW號(hào)機(jī)組EP改造可研報(bào)告

大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司二期2×600MW機(jī)組電除塵器增效節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告吉林市工程節(jié)能評(píng)價(jià)事務(wù)所1/47編號(hào)：大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司二期2×600MW機(jī)組電除塵器增效節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告吉林市工程節(jié)能評(píng)價(jià)事務(wù)所2013年12月大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司二期2×600MW機(jī)組電除塵器增效節(jié)能改造工程可行性研究報(bào)告批準(zhǔn)：審核：編寫(xiě)：摘要大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司2×600MW燃煤發(fā)電機(jī)組，煙塵排放濃度達(dá)到95.5mg/Nm3，排放總量約3995t/年。為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，滿足國(guó)家《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）的要求，減少煙塵排放濃度，改善當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)境質(zhì)量，電廠特委托吉林市工程節(jié)能評(píng)價(jià)事務(wù)所就2臺(tái)機(jī)組電除塵器增效改造工程進(jìn)行可行性研究。吉林市工程節(jié)能評(píng)價(jià)事務(wù)所通過(guò)資料收集和現(xiàn)場(chǎng)踏勘的方式，對(duì)大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司2×600MW機(jī)組的煙塵排放現(xiàn)狀以及改造基礎(chǔ)條件進(jìn)行了深入評(píng)估。并針對(duì)本工程特點(diǎn)，對(duì)通用的煙塵減排技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)論證。最終得出了適應(yīng)環(huán)保發(fā)展要求，且具備工程實(shí)施條件的可行性方案，可行性研究結(jié)果總結(jié)如下：1、方案選擇：本工程以60g/Nm3的除塵器入口煙塵濃度作為除塵器改造設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，根據(jù)煙氣參數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件以及大唐集團(tuán)的電除塵技改指導(dǎo)意見(jiàn)，經(jīng)篩選后擬定兩套方案：方案一：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+低低溫省煤器方案二：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+第四電場(chǎng)改為雙層橫向槽板2、方案一：軟穩(wěn)電源改造可先行也可與低低溫省煤器加裝可同步進(jìn)行。移除原有的常規(guī)供電電源—硅整流變壓器+高、低壓微機(jī)控制柜（12臺(tái)2.0A/72KV+8臺(tái)1.4A/72KV），在原位置更換成軟穩(wěn)電源（12臺(tái)GRW72KV/900Ma+8臺(tái)GRW72KV/500Ma），同時(shí)把原電除塵的低壓部分，包括低壓振打，輸灰，加熱等兼容到新系統(tǒng)中，方便管理。在鍋爐和發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行期間就可以完成更換軟穩(wěn)電源改造。改造期間不需要停電，逐臺(tái)切換施工，即停一臺(tái)電源，改造一臺(tái)電源，改造后的電源馬上恢復(fù)供電，以此類推，直至完成全部電源改造。完成電源改造后再進(jìn)行DCS系統(tǒng)集成和兼容，最后提供完整優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)。該方案不改造輸灰系統(tǒng)。將原電除塵器前部入口煙道上增設(shè)低溫省煤器，將煙氣溫度從130℃降至90℃，減少工況煙氣量、降低電場(chǎng)風(fēng)速，降低粉塵比電阻。3.方案二：分兩步進(jìn)行：先進(jìn)行軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)改造，根據(jù)脫硫洗塵后的效果，在判斷是否進(jìn)行第四電場(chǎng)的雙層橫向槽板改造。根據(jù)軟穩(wěn)電源的特點(diǎn)和環(huán)保功效，更換軟穩(wěn)電源后除塵效能在常規(guī)電源的基礎(chǔ)上提高50%，即現(xiàn)在出口排放60mg/Nm3——100mg/Nm3之間，通過(guò)換裝軟穩(wěn)電源后可使除塵器出口粉塵排放降低至50mg/Nm3左右，再經(jīng)過(guò)脫硫塔后，一般都能使煙囪排放可以達(dá)到30mg/Nm3以下。對(duì)第一、二、三電場(chǎng)做恢復(fù)性檢修，使其達(dá)到原設(shè)計(jì)能力；拆除原除塵器第四電場(chǎng)本體內(nèi)部陽(yáng)極板、陰極線，機(jī)械振打機(jī)構(gòu)等。陽(yáng)極板更換為橫向雙層陽(yáng)極板，同時(shí)重新更換安裝陰極線和陰極振打機(jī)構(gòu)和高壓絕緣機(jī)構(gòu)，改進(jìn)陽(yáng)極和陰極振打機(jī)構(gòu)。4.工程概算：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)：靜態(tài)投資投資額約為1035萬(wàn)元。保證提高除塵效率50%以上，節(jié)能50%以上。第四電場(chǎng)改為雙層橫向槽板：靜態(tài)投資投資額約為575萬(wàn)元。保證單電場(chǎng)的除塵效率為89%以上。低低溫省煤器：靜態(tài)投資投資額約為1200萬(wàn)元，包括低低溫省煤器整體系統(tǒng)所有費(fèi)用。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，項(xiàng)目投資回收器約為3.3年。從環(huán)保角度，可以降低除塵器排放粉塵濃度為約15mg/Nm3。5.改造效果：除塵器入口濃度不超過(guò)設(shè)計(jì)之上限的36g/Nm3的工況下，方案一和方案二，都能使除塵器出口濃度保持在30mg/Nm3以下，滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；除塵器入口濃度不超過(guò)60g/Nm3的工況下，方案二，都能使除塵器出口濃度保持在30mg/Nm3以下，滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；而方案一則經(jīng)脫硫洗塵后，都能使電廠最終排放濃度保持在30mg/Nm3以下，滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。采用這兩種方案改造后，均能使除塵效率達(dá)到99.945%以上，除塵器出口煙塵排放濃度降低到30mg/Nm3以下，單臺(tái)機(jī)組每年可減少煙塵排放量644t以上，環(huán)境與社會(huì)效益顯著。關(guān)鍵詞：電除塵器改造可行性研究電袋除塵器布袋除塵器電控系統(tǒng)高頻電源脈沖電源軟穩(wěn)電源低低溫省煤器本體小分區(qū)橫向陽(yáng)極板投資估算目錄1.工程概述 61.1.1電廠概況 61.1.2除塵器運(yùn)行現(xiàn)狀 61.1.3除塵器效率下降的原因分析 71.1.4除塵器改造的必要性 71.3可行性研究范圍和內(nèi)容深度 91.4主要技術(shù)原則及目標(biāo) 91.5除塵器改造設(shè)計(jì)目標(biāo) 92.設(shè)計(jì)原始資料 103.電除塵器綜合改造方案的確定 123.1.1本體及其附設(shè)設(shè)備改造技術(shù)分析 123.1.2電控系統(tǒng)及其技術(shù)分析 164.本改造應(yīng)用技術(shù)介紹 224.1.1軟穩(wěn)電源特性 224.1.2軟穩(wěn)電源節(jié)能、減排原理 244.1.3拓寬捕集粉塵比電阻的范圍 254.3.1低壓省煤器系統(tǒng)簡(jiǎn)介 294.3.2主要設(shè)計(jì)依據(jù)參數(shù) 294.3.3設(shè)計(jì)說(shuō)明 304.3.4經(jīng)濟(jì)效益分析說(shuō)明： 315.改造內(nèi)容及效果 335.1.1軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)改造 335.1.2低低溫省煤器加裝 345.2.1第一個(gè)階段：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng) 345.2.2第二階段：第四電場(chǎng)改為雙層橫向槽板 345.4.1計(jì)算前提： 355.4.2增效效果： 366.工程預(yù)算（600MW單臺(tái)） 376.1.1電源及控制系統(tǒng)（雙室四電場(chǎng)） 376.1.2本體改造 376.1.3低低溫省煤器 377.施工組織方案 388.職業(yè)安全與工業(yè)衛(wèi)生 41附錄1.除塵方式對(duì)比 441.2.1600KW機(jī)組年電耗比較 451.2.2600KW機(jī)組各種除塵技術(shù)年運(yùn)行費(fèi)用比較 461.2.3600KW機(jī)組設(shè)備費(fèi)用比較 461.工程概述1.1工程實(shí)施的必要性1.1.1電廠概況七臺(tái)河市位于黑龍江省東部，北距佳木斯市172公里，南距牡丹江市232公里，勃七鐵路通往七臺(tái)河市，是黑龍江省四大煤炭產(chǎn)地之一，當(dāng)前年產(chǎn)煤炭超過(guò)1500萬(wàn)噸。大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱：七臺(tái)河電廠）廠址位于七臺(tái)河市茄子河區(qū)，距市區(qū)5公里。二期擴(kuò)建工程3#、4#機(jī)組為2臺(tái)600MW國(guó)產(chǎn)亞臨界濕冷燃煤發(fā)電機(jī)組，2008年投產(chǎn)發(fā)電。鍋爐系哈爾濱鍋爐有限責(zé)任公司制造的HG-2030/17.5-YM9，配600MW汽輪發(fā)電機(jī)組的亞臨界壓力、一次中間再熱、控制循環(huán)、汽包鍋爐；采用平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣方式；鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量2030t/h。除塵器為浙江菲達(dá)的雙室四電場(chǎng)布置的電除塵器，限于當(dāng)時(shí)國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求較低，保證除塵效率僅為99.87％。除塵器出口排放濃度＜100mg/Nm3。本項(xiàng)目即針對(duì)的是七臺(tái)河電廠二期3#、4#機(jī)組電除塵器改造工程。1.1.2除塵器運(yùn)行現(xiàn)狀經(jīng)過(guò)6多年的運(yùn)行，除塵器內(nèi)部部件磨損老化的較嚴(yán)重，除塵器的整體除塵效率偏低。2013年9月份對(duì)4#機(jī)組除塵器進(jìn)行了性能測(cè)試，其除塵效率均低于99.87%，降至99.85%，除塵器的實(shí)際粉塵排放濃度在60mg/Nm3～100mg/Nm3之間，濃度平均值為95.5mg/Nm3。電除塵器技術(shù)性能參數(shù)如下：雙室四電場(chǎng)除塵器(ZFAA4*40M-2*96-125)序號(hào)名稱單位設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)現(xiàn)在運(yùn)行數(shù)據(jù)1處理煙氣量m3/h400000044000002入口煙溫℃110-1601323陽(yáng)極線480C480C4陰極線RSRS5入口煙氣含塵量g/Nm330-4063.686本體漏風(fēng)率%2.52.207出口煙氣含塵量mg/Nm33595.508本體阻力Pa2452189除塵效率%99.8799.851.1.3除塵器效率下降的原因分析①.除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)老化。2008年投運(yùn)至今，除塵器內(nèi)部部件磨損老化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，電場(chǎng)內(nèi)部陰極線放電尖電蝕較重，極板極線腐蝕變形較多。并且原設(shè)計(jì)的除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)型式已老化過(guò)時(shí)，煙道均風(fēng)效果差，極板極線適應(yīng)性差，也導(dǎo)致電源能耗高，性能差。致使除塵器效率降低，僅為99.85%。②.燃用煤種變化大，灰份升高，導(dǎo)致除塵器出口濃度偏高。當(dāng)前實(shí)際燃燒煤種偏離設(shè)計(jì)煤種較多，實(shí)際燃煤低位發(fā)熱量在4000～5000大卡左右（設(shè)計(jì)煤種為5500大卡左右），灰份在30～40%左右（設(shè)計(jì)煤種25%左右)，除塵器入口粉塵濃度60g/Nm3左右（設(shè)計(jì)30～40g/Nm3左右）。由于實(shí)際燃用煤種灰份遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)計(jì)煤種，超出了除塵器的適應(yīng)能力，從而導(dǎo)致除塵器運(yùn)行參數(shù)較低，排煙含塵濃度很高，出口煙塵排放濃度平均值為95.5mg/Nm3。1.1.4除塵器改造的必要性①.滿足國(guó)家新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。隨著電力的發(fā)展和大氣惡化，針對(duì)火電廠污染物排放的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）業(yè)已出臺(tái)。按照新的標(biāo)準(zhǔn)，2014年7月1日起，大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司兩臺(tái)機(jī)組煙塵排放濃度限值為30mg/Nm3。目前，電廠二期2臺(tái)機(jī)組煙塵排放濃度均滿足不了新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。因此，在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前有必要進(jìn)行除塵器改造，保證煙塵排放值滿足國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)的要求。②.適應(yīng)主要燃用煤種變化的要求。實(shí)際燃燒煤種偏離設(shè)計(jì)煤種較多，實(shí)際燃煤低位發(fā)熱量在3000大卡左右（設(shè)計(jì)煤種5000大卡左右），灰份在28-35%左右（設(shè)計(jì)煤種25%左右)。由于實(shí)際燃用煤種灰份遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)煤種，導(dǎo)致煙氣含塵濃度高。也由于傳統(tǒng)點(diǎn)除塵器對(duì)煤種變化的適應(yīng)性較差，因而導(dǎo)致現(xiàn)有電除塵器運(yùn)行效率較低。③.煙氣脫硫工藝的要求。煙氣脫硫工藝對(duì)煙氣中的粉塵濃度有較為嚴(yán)格的要求，除塵器出口的排煙粉塵濃度高，將對(duì)脫硫工藝產(chǎn)生不良影響，進(jìn)入吸收塔的煙氣含塵濃度對(duì)脫硫效率影響較大,這是因?yàn)闊焿m在一定程度上阻礙了SO2與脫硫劑的接觸降低了石灰石中Ca2+的溶解速率。同時(shí)，煙塵中不斷溶出的重金屬會(huì)抑制Ca2+與HSO-3反應(yīng)。此外,煙塵中的Al3+會(huì)與液相中的F-反應(yīng)生成對(duì)石灰石有包裹作用的氟化鋁絡(luò)合物,使脫硫效率降低。大量研究證明燃煤含硫量越低,對(duì)脫硫效率的影響越大,這主要是通常以鈣硫摩爾比來(lái)計(jì)算石灰石用量,燃煤含硫量低,相應(yīng)所用石灰石量就少，當(dāng)進(jìn)入吸收塔前煙塵濃度一定的情況下,煙塵與石灰石比例發(fā)生變化,煙塵所占份額越大,對(duì)脫硫效率的影響也越大。另外,煙塵濃度高還會(huì)造成塔內(nèi)積灰以及除霧器堵塞等。濃度高粒徑小的煙塵不但直接影響脫硫效率,還會(huì)降低石膏脫水效果,并造成噴頭、管道甚至脫水“皮帶”塞。④.節(jié)能降耗的要求。電除塵器是極為重要的環(huán)保設(shè)備，通常也是火力發(fā)電廠的高能耗設(shè)備。常規(guī)工頻可控硅電源系統(tǒng)在一般情況下的耗電量約占機(jī)組容量的4‰。電除塵器系統(tǒng)的提效節(jié)能既可以提升電廠節(jié)能降耗建設(shè)，同時(shí)也降低了運(yùn)行費(fèi)用。鑒于以上原因，對(duì)二期2臺(tái)機(jī)組靜電除塵器進(jìn)行全面改造，已經(jīng)勢(shì)在必行，刻不容緩。通過(guò)改造，以使該機(jī)組在2014年7月1日之前達(dá)到《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011》中允許煙塵濃度排放≤30mg/Nm3的最新要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能。1.2編制依據(jù)①.七臺(tái)河電廠提供的電除塵改造相關(guān)資料。②.國(guó)家頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)定及相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。1.3可行性研究范圍和內(nèi)容深度依據(jù)《火力發(fā)電廠可行性研究報(bào)告內(nèi)容深度規(guī)定》（DL/T5375-2008），本工程由我所完成的研究范圍及深度如下：——論證本工程建設(shè)的必要性；——落實(shí)改造條件；——就除塵器改造工程建設(shè)條件、布置方案進(jìn)行比較；——就改造方案及工程內(nèi)容提出工程設(shè)想；——工程投資估算。1.4主要技術(shù)原則及目標(biāo)①.本工程為環(huán)保工程改造項(xiàng)目。②.在鍋爐檢修停爐期間，電除塵器主體改造完成，具備通煙條件。③.為節(jié)約資金和縮短工期，并在滿足技術(shù)要求的前提下，盡可能利用現(xiàn)有電除塵器的材料和電除塵器基礎(chǔ)。④.采用先進(jìn)的除塵器控制系統(tǒng)，除塵器的運(yùn)行實(shí)行自動(dòng)控制。⑤.環(huán)境保護(hù)、職業(yè)安全和工業(yè)衛(wèi)生、防火和消防均應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在滿足技術(shù)要求的前提下，外形尺寸盡量不變。1.5除塵器改造設(shè)計(jì)目標(biāo)根據(jù)目前國(guó)家環(huán)保形勢(shì)及未來(lái)發(fā)展需要，本工程以60g/Nm3的除塵器入口煙塵濃度作為除塵器改造設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，將除塵器出口煙塵排放濃度按30mg/Nm3設(shè)計(jì)，煙囪入口煙塵排放濃度按20mg/Nm3（α=1.4）考慮。2.設(shè)計(jì)原始資料2.1廠址氣象和地理?xiàng)l件：序號(hào)名稱單位數(shù)值1海拔高度m2當(dāng)?shù)卮髿鈮毫a986703年平均最高氣溫℃4年平均最低氣溫℃5多年極端最高溫度℃37.46多年極端最低溫度℃-35.1（P=3.3%）7多年平均氣溫℃4.18平均相對(duì)濕度%619設(shè)計(jì)最大風(fēng)速m/s29.7（P=3.3%）10多年平均風(fēng)速m/s3.611基本風(fēng)壓KN/m212基本雪載KN/m213地震烈度度2.2鍋爐燃煤資料：項(xiàng)目符號(hào)單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種收到基水分Mar%9.8810.88空氣干燥基水分Mad%0.910.88收到基灰分Aar%40.0735.37干燥無(wú)灰基揮發(fā)份Vdaf%21.6422.51收到基碳Car%43.747.05收到基氫Har%2.422.78收到基氧Oar%2.622.83收到基氮Nar%1.060.85收到基全硫St.ar%0.250.24收到基低位發(fā)熱量Qnet.arKJ/kg1672018172變形溫度DT℃12601270軟化溫度ST℃14601540熔化溫度FT℃>1500>1540哈氏可磨指數(shù)HGI7877磨損指數(shù)（英巴沖刷試驗(yàn)法）AI84.12.3灰分析：項(xiàng)目符號(hào)單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種二氧化硅SiO2%65.3165.73三氧化二鋁Al2O3%19.4219.95三氧化二鐵Fe2O3%4.443.99氧化鈣CaO%1.990.72二氧化鈦TiO2%氧化鉀K2O%4.173.21氧化鈉Na2O%0.891.06氧化鎂MgO%0.850.84三氧化硫SO3%0.690.82比電阻（120℃時(shí)）2.8x10122.7x10122.4鍋爐燃煤量：設(shè)計(jì)煤質(zhì)為336t/h；校核煤質(zhì)為367t/h。2.5現(xiàn)有電除塵器設(shè)備：型式：干式、臥式、板式每臺(tái)爐所配臺(tái)數(shù)：2臺(tái)每臺(tái)除塵器入口煙氣量：3141058/2(3170454/2)m3/h除塵器入口煙氣溫度：120除塵器入口含塵量：～36g/Nm3保證效率：≥99.87%本體阻力：≤245Pa本體漏風(fēng)率：≤2.5%在BMCR工況下的煙氣速度：＜1.5m/s電場(chǎng)數(shù)：4個(gè)每臺(tái)除塵器進(jìn)、出口數(shù)：進(jìn)口2個(gè) 出口2個(gè)3.電除塵器綜合改造方案的確定3.1除塵器增效改造技術(shù)的考察及初選結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外提高除塵效率的常規(guī)解決方案和先進(jìn)技術(shù)，可供選擇的解決方案可以分為本體及其附設(shè)設(shè)備改造和電控系統(tǒng)改造兩大類。3.1.1本體及其附設(shè)設(shè)備改造技術(shù)分析本體及其附設(shè)設(shè)備改造方案有：電袋復(fù)合除塵器（布袋除塵器）、濕式電除塵、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極板、徑流式電除塵器、低低溫?zé)煔鈸Q熱器、煙氣調(diào)質(zhì)或微顆粒凝聚、本體擴(kuò)容、橫向陽(yáng)極板。①.電袋復(fù)合除塵器（布袋除塵器）：前級(jí)電除塵區(qū)秉承了電除塵器第一電場(chǎng)的除塵優(yōu)勢(shì)，其除塵效率與極板有效面積呈指數(shù)曲線變化，能收集煙塵中大部分粉塵，收塵效率達(dá)70～80%，并使流經(jīng)電除塵區(qū)未被收集下的微細(xì)粉塵電離荷電，一方面大大降低進(jìn)入布袋除塵器區(qū)含塵濃度，另一方面荷電后的粉塵在濾袋沉積的粉餅呈低阻特性，從而既達(dá)到排放濃度小于30mg/Nm3的環(huán)保要求，又提高了除塵器整體性能的功效，構(gòu)思比較合理。電袋除塵器是最近幾年國(guó)內(nèi)新出現(xiàn)的一種煙氣除塵裝置，收塵效果較為理想，可以保證除塵器出口排放濃度不大于30mg/Nm3。但其主要弊病是濾袋破損的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題國(guó)家相關(guān)部門(mén)召開(kāi)過(guò)專題研討會(huì)，與會(huì)專家認(rèn)為，濾袋為國(guó)產(chǎn)的情況下，煙氣經(jīng)過(guò)電袋除塵器電區(qū)時(shí)會(huì)產(chǎn)生臭氧，臭氧是導(dǎo)致濾袋損壞的罪魁禍?zhǔn)?。因此，電袋除塵器設(shè)備的使用還需要謹(jǐn)慎。如果采用進(jìn)口濾袋，那么電袋除塵器造價(jià)將很高。布袋的原料PPS纖維和脈沖閥主要依賴進(jìn)口，布袋價(jià)格較貴，價(jià)格變化范圍較大，約450～1100元/個(gè)。而且，檢修維護(hù)工作較大，運(yùn)行成本較高，在線檢修工作困難且環(huán)境較差。另外，改為電袋式除塵器，必然使得煙氣系統(tǒng)阻力增加，引風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)容量勢(shì)必要增大。目前引風(fēng)機(jī)的電機(jī)裕量受廠用電系統(tǒng)容量限制已經(jīng)達(dá)到極限，增容本身非常困難，并且由于引風(fēng)機(jī)的增容，又帶來(lái)廠用電率的增加。因此，改為電袋式除塵器勢(shì)必要對(duì)風(fēng)煙（包括：引風(fēng)機(jī)、增加一次風(fēng)機(jī)和相關(guān)風(fēng)煙管道等）系統(tǒng)進(jìn)行改造，不但引起廠用電量的增加，投資也將增加很大，今后的運(yùn)行維護(hù)管理成本也將增加許多。以600MW為例，目前的投資大約需要3000萬(wàn)元人民幣，以5年為濾袋的壽命期測(cè)算，平均每年的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用大約需要300萬(wàn)元人民幣。因此，從投資及運(yùn)行的角度看，本方案不是好的選擇，雖然，排放濃度可以達(dá)到國(guó)家新的排放要求。②.濕式電除塵：濕式電除塵布置在脫硫系統(tǒng)之后至煙囪之間的場(chǎng)地，其工作原理與干式電除塵器相同，但由于在濕式電除塵器里噴入水霧而使除塵效果發(fā)生很大的不同。水霧的噴入使粉塵凝并、增濕，降低了粉塵比電阻，粉塵和水霧在電場(chǎng)中一起荷電，一起被收集，水霧在收塵極板上形成水膜，水膜使極板保持潔凈，使得濕式電除塵長(zhǎng)期高效運(yùn)行。但是，新建濕式電除塵面臨以下幾個(gè)問(wèn)題：a.用水量巨大，且由于直接用來(lái)沖洗灰塵，水將被污染，無(wú)法回收或直接利用。如果需要增設(shè)則需要額外增加潔凈水系統(tǒng)。b.投資成本高。c.現(xiàn)有場(chǎng)地需要重新布置或已無(wú)法在原有場(chǎng)地改造，需要專門(mén)引出脫硫后煙氣在場(chǎng)地外布置，無(wú)形中增加了系統(tǒng)阻力，破壞了設(shè)計(jì)的煙氣流動(dòng)場(chǎng)特性。D.供電耗能增加，增加了電廠電耗，廠用電小指標(biāo)降低。③.旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極板：旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器的收塵機(jī)理與常規(guī)電除塵器完全相同，并保留了常規(guī)電除塵器的優(yōu)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器由前級(jí)固定電極電場(chǎng)和后級(jí)旋轉(zhuǎn)電極電場(chǎng)組成，旋轉(zhuǎn)電極電場(chǎng)中陽(yáng)極部分采用旋轉(zhuǎn)的陽(yáng)極板和旋轉(zhuǎn)的清灰刷。附著于旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極板上的粉塵在尚未達(dá)到形成反電暈的厚度時(shí)，就被布置在非電場(chǎng)區(qū)的旋轉(zhuǎn)清灰刷較徹底地清除，因此不會(huì)產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象且沒(méi)有二次揚(yáng)塵。這種新技術(shù)的應(yīng)用不僅可以增加粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度，提高除塵效率，降低電除塵器出口煙塵濃度，減小煤種對(duì)除塵效率影響的敏感性，還可以使出口煙塵濃度保持穩(wěn)定。對(duì)于改造項(xiàng)目，一般只需將末電場(chǎng)改成旋轉(zhuǎn)電極電場(chǎng)，不需另占場(chǎng)地，無(wú)需更換引風(fēng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)更為突出。旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器不僅具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，還具有較好的經(jīng)濟(jì)性。與常規(guī)電除塵器相比，使用旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器電耗可節(jié)約15％左右。與袋式除塵器相比，旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器維護(hù)費(fèi)用低、性價(jià)比更高。旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器具有上述優(yōu)點(diǎn)。但是，旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器存在著尚未得到有效克服的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：a.在現(xiàn)有電除塵改造過(guò)程中，由于旋轉(zhuǎn)電極電除塵需要更多的安裝面積（是常規(guī)一個(gè)電場(chǎng)的1.5倍面積），可能影響除塵器出口與引風(fēng)機(jī)的煙道連接，間接影響后續(xù)煙氣的流動(dòng)，甚至反過(guò)來(lái)影響除塵效果。b.移動(dòng)電除塵由于移動(dòng)極板需要眾多的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，任何安裝疏失或極板的變形都可能影響除塵器運(yùn)行（比如，極板的掉落可能卡死使得電除塵不得不退出運(yùn)行）。C.顯著增加了運(yùn)行檢修人員的運(yùn)行、檢修強(qiáng)度。從目前在用機(jī)組的實(shí)際使用效果看，減排效果不理想，運(yùn)行不穩(wěn)定，多有發(fā)生機(jī)械故障停運(yùn)的現(xiàn)象。④.徑流式電除塵器：徑流式電除塵器，采用旋轉(zhuǎn)橫向電極電場(chǎng)結(jié)構(gòu)，移動(dòng)陽(yáng)極板采用鎳基泡沫金屬材料，具有新穎性，對(duì)細(xì)顆粒物（PM2.5）具有很好的捕集效果，可用于電除塵器末級(jí)粉塵的捕集。但是，從目前為止僅有的兩個(gè)比較小型的實(shí)驗(yàn)性工程實(shí)施情況看，效果不穩(wěn)定，而且，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的故障以及陽(yáng)極板的堵塞將是不可避免現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。⑤.低低溫?zé)煔鈸Q熱器:低低溫省煤器技術(shù)是為了適應(yīng)電廠進(jìn)一步提高熱力系統(tǒng)循環(huán)效率而采取的一種在煙氣排放過(guò)程中進(jìn)一步吸收煙氣中含有的可以利用的潛在熱量的新的回?zé)峒訜嵝路椒?。由于在除塵器入口前安裝了低低溫省煤器，使得進(jìn)入除塵器的煙溫大幅度降低，可起到以下作用：①煙氣流量變小，流速變緩，改善了除塵器工作環(huán)境；②降低煙塵的比電阻；③講煙溫降到熱力學(xué)酸露點(diǎn)以下（工程學(xué)酸露點(diǎn)以上），SO3形成適量酸汽，吸附與粉塵吸附在一起，起到與煙氣調(diào)質(zhì)或微顆粒凝聚異曲同工的作用，間接的提高了除塵效率，而且，能減輕后續(xù)脫硫負(fù)擔(dān)，還能減少對(duì)后面設(shè)備的酸腐蝕。本工程，溫度從130℃降到90℃左右，從經(jīng)驗(yàn)看，一般可以起到減排20%的功效。⑥.煙氣調(diào)質(zhì)或微顆粒凝聚:煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù)利用煙氣成分特性，采用酸性介質(zhì)中和灰分中的堿性成分，降低影響煙氣除塵效率中的灰分成分；微顆粒凝聚技術(shù)是目前解決灰分中小顆?；曳值妮o助措施。該類技術(shù)主要為輔助除塵技術(shù)，能夠一定程度地改善除塵效果。但是，其運(yùn)營(yíng)成本以及對(duì)環(huán)境的綜合負(fù)擔(dān)，成為長(zhǎng)期使用的現(xiàn)實(shí)障礙。⑦.本體擴(kuò)容：通過(guò)增加電場(chǎng)或加高加寬，增大集塵面積，以提高除塵效率。本工程除塵器區(qū)域設(shè)備連接緊湊，在現(xiàn)有場(chǎng)地條件下沒(méi)有除塵器增容空間，理由如下：a.除塵器尾部與引風(fēng)機(jī)連接緊湊，除塵器尾部煙道直接向下引入引風(fēng)機(jī)，除塵器尾部柱腳距引風(fēng)機(jī)室距離不足3m，且引風(fēng)機(jī)室后方由于有脫硫煙道無(wú)法向后移動(dòng)，因而除塵器沒(méi)有向后增容的空間。b.目前國(guó)內(nèi)陽(yáng)極板高度設(shè)計(jì)最大為15.0m，因而陽(yáng)極板高度增加對(duì)除塵器收塵面積增加的影響很小。⑧.橫向陽(yáng)極板：眾說(shuō)周知，常規(guī)的集塵極板是順著氣流安裝的，而橫向集塵極板是橫過(guò)來(lái)逆著氣流安裝的。這樣可以把常規(guī)氣流帶著粉塵離開(kāi)極板的趨勢(shì)，轉(zhuǎn)變?yōu)榇迪驑O板的趨勢(shì)，也可以說(shuō)把氣流流向?qū)瘔m極板不利的因素轉(zhuǎn)化為有利因素。通常電除塵設(shè)計(jì)是按照多依奇公式：η=1-e-Aω/Q，把粉塵遷移速度ω看作常數(shù)，要提高除塵效率η，在風(fēng)量Q一定的情況下，勢(shì)必要提高集塵面積A，也就是說(shuō)對(duì)原有排放不達(dá)標(biāo)的除塵器要改造成達(dá)標(biāo)，勢(shì)必要加寬或加長(zhǎng)或加高，通常的做法是增加一級(jí)電除塵。但如果現(xiàn)場(chǎng)空間不夠的情況下，這種改造就顯得無(wú)能為力。研究表明，通常被看作常數(shù)的ω，完全可以通過(guò)電極結(jié)構(gòu)和氣流方向的改變來(lái)最大限度提高，從而提高除塵效率，橫向極板就是極為有效的措施。研究結(jié)表明；縱向極板改造為橫向雙層極板，其ω可以提高5倍，其1個(gè)電場(chǎng)可以頂3縱向電場(chǎng)。這就是為原來(lái)排放不達(dá)標(biāo)的電除塵，在外形尺寸不變動(dòng)的情況下，只進(jìn)行內(nèi)部改造本體使除塵器排放達(dá)標(biāo)成為現(xiàn)實(shí)。電除塵器效率與粉塵驅(qū)進(jìn)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(jìn)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，必須增加收塵的面積（即比集塵面積）或粉塵驅(qū)進(jìn)速度。如果保證出口煙塵排放≤30mg/Nm3時(shí)，除塵效率需要達(dá)到理論上99.95%的除塵效率（入口濃度60g/Nm3），因此至少要將原除塵器收塵板的面積或驅(qū)進(jìn)速度增加1～2倍，這樣才能在理論上滿足除塵器出口達(dá)到排放≤30mg/Nm3。因此，雙層橫向極板電除塵器技術(shù),是一個(gè)雙層橫向極板電場(chǎng)可以達(dá)到常規(guī)電場(chǎng)2～3倍除塵效果的新型技術(shù)。綜上所述，大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司2×600MW機(jī)組電除塵器本體改造可采用以下兩種有效且安全可靠的方式是低低溫省煤器和橫向雙層極板。從本體上確保提高除塵效率。3.1.2電控系統(tǒng)及其技術(shù)分析3.1.2.1靜電除塵原理及主要電源靜電除塵電源是靜電除塵裝置的核心部分，其性能直接影響除塵的效率。在追求不斷提高除塵效率的過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，性能不斷提升。目前，工頻電源的明顯有效的替代產(chǎn)品有：a.高頻電源；b.脈沖電源；c.軟穩(wěn)電源。電除塵器除塵主要依托的是電暈放電原理，如下圖3-1所示。通常電除塵器電暈線是細(xì)長(zhǎng)的金屬線，上面布滿了芒刺線。當(dāng)電暈線與陽(yáng)極板之間加高壓直流電時(shí)，兩極之間將形成不均勻電場(chǎng)，離電暈線越近，電場(chǎng)強(qiáng)度就越強(qiáng)；當(dāng)電暈線附近的一個(gè)很小區(qū)域內(nèi)(一般為2～3mm)電場(chǎng)強(qiáng)度大至某一值時(shí)，在電暈線附近的少量游離子在電場(chǎng)力的作用下被加速至很高的速度，并在運(yùn)動(dòng)中與中性氣體相碰撞，使氣體分子電離為正離子和電子。自由電子獲得了足夠的能量，它和氣體分子碰撞產(chǎn)生正離子和新的電子，而新生的電子立刻又參與到碰撞電離中去，使得電離過(guò)程加強(qiáng)，生成更多的正離子和電子。這樣，由于在電子的行程上新生成電子不斷參加碰撞電離，結(jié)果氣體中的電子像雪崩似的增長(zhǎng)，形成電子崩，遷移率較大的電子集中在“崩”的頭部迅速向陽(yáng)極方向發(fā)展，而正離子則留在“崩”尾向陰極加速并撞擊陰極使其釋放出達(dá)到自持放電所必須的二次電子。因此，在電暈極附近的狹小區(qū)域就產(chǎn)生了放電條件，形成電暈，這就是電暈形成的機(jī)理。在強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)以外(電暈外區(qū))，電子逐漸減慢到小于碰撞電離所必需的速度(多次碰撞后動(dòng)能減少)，并附著在氣體分子上形成負(fù)離子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度和它們的電荷及電場(chǎng)強(qiáng)度成比例。這些氣體離子構(gòu)成了電暈外區(qū)的電暈電流，這時(shí)如含塵的煙氣進(jìn)入電場(chǎng)，其中塵粒將被負(fù)離子碰撞而荷電，形成負(fù)粒子，而負(fù)粒子在電場(chǎng)力作用下向陽(yáng)極(集塵極)運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到收塵的目的。當(dāng)集塵極板上的粉塵達(dá)到一定厚度時(shí)，再通過(guò)振打裝置使粉塵落入下部灰斗，再把灰塵通過(guò)輸灰裝置輸送出去，即完成了整個(gè)除塵工作。電除塵器工作原理反電暈是沉積在收塵極表面上高比電阻粉塵層產(chǎn)生的局部放電現(xiàn)象。靜電除塵器在處理高比電阻(5×1010Ω電除塵器工作原理電除塵器供電控制設(shè)備在適應(yīng)運(yùn)行工況的要求和提高電除塵器整體性能方面起著重要作用，因此，對(duì)電除塵器的運(yùn)行能耗進(jìn)行深入分析研究，開(kāi)發(fā)新的電除塵器供電技術(shù)，通過(guò)電源供電技術(shù)的改進(jìn)，充分挖掘現(xiàn)有電除塵系統(tǒng)的潛力，實(shí)現(xiàn)電除塵器的節(jié)能、高效運(yùn)行，具有重大的技術(shù)意義和經(jīng)濟(jì)意義。當(dāng)煙氣量為3.1×106m3/h時(shí)，在理想狀況下電除塵器達(dá)到較高的除塵效率僅需要一千多瓦的電功率，雖然在實(shí)際狀況下由于二次揚(yáng)塵、氣流分布不均勻、電除塵器供電特性等因素的影響，電除塵運(yùn)行消耗的能量會(huì)高于理論值，但也會(huì)在合理的范圍內(nèi)。然而，在實(shí)際工程應(yīng)用中為了達(dá)到設(shè)計(jì)除塵效率，往往需要幾千千瓦的電功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論分析值。經(jīng)過(guò)分析研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)如此大的差距主要是因?yàn)槌Ｒ?guī)大功率大功耗工作方式下的電能利用率極低。電除塵器在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，用于高壓收塵的電能消耗可分為四類：一是用于粉塵的荷電與捕集的電能，稱為“有效”電能；二是對(duì)粉塵的荷電與捕集起破壞作用的電能，稱“反效”電能，如反電暈、二次揚(yáng)塵等；三是介于上述兩者之間，既無(wú)利也無(wú)害的電能，稱為“無(wú)效”電能，如電暈放電過(guò)程中沒(méi)有用于粉塵的荷電與捕集的多余電荷等，這部分被浪費(fèi)的電能亦稱“浪費(fèi)”電能；四是從380V交流動(dòng)力電源轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流負(fù)高壓輸出所消耗的電能稱為固有能耗（轉(zhuǎn)換效率）。在電除塵器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，有效、反效、無(wú)效電能是交織在一起的；在總的電能消耗中，有效電能的比例很小，反效和無(wú)效電能占了絕大部分。因此，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)措施提高有效電能比例，降低反效與無(wú)效電能比例，可進(jìn)一步提高電除塵器的除塵效率、降低煙塵排放濃度并大幅降低電能消耗。a.高頻電源：高頻靜電除塵電源采用了大功率高頻功率器件(如IGBT)、高頻升壓變壓器以及高頻調(diào)制技術(shù)的新一代靜電除塵電源。三相交流電通過(guò)整流后在母線電容上得到直流電壓，然后通過(guò)高頻逆變、高頻升壓變壓器、高壓整流，最終在靜電除塵器上得到直流負(fù)高壓。但是，實(shí)際應(yīng)用中，高頻電源的減排效果并沒(méi)有廠家宣傳那么有效。國(guó)內(nèi)應(yīng)用高頻電源的用戶調(diào)查顯示，高頻電源和常規(guī)工頻電源相比，就連美國(guó)原裝進(jìn)口的產(chǎn)品，其減排增效也達(dá)不到20%，國(guó)產(chǎn)的高頻電源減排效果只有10%左右。另外，高頻電源對(duì)煤種的適應(yīng)性較差，尤其對(duì)高比電阻和細(xì)微粉塵處理效果不好。因此，從環(huán)保達(dá)標(biāo)角度看，其選擇意義不大。b.脈沖電源：脈沖電源是混合供電模式，即是指在靜電除塵器直流供電的基礎(chǔ)上疊加高頻脈沖電壓。主要由基礎(chǔ)電壓調(diào)節(jié)電路、脈沖產(chǎn)生電路、保護(hù)電路、脈沖幅值調(diào)節(jié)電路等組成。直流疊加高頻脈沖電壓供電形式的優(yōu)點(diǎn)是：①脈沖電壓持續(xù)時(shí)間短，不易觸發(fā)閃絡(luò)；②脈沖電壓幅值高，可增加粉塵的荷電量，進(jìn)而增加粉塵驅(qū)進(jìn)速度提高除塵效率；③采用單獨(dú)的脈沖電壓源，高壓脈沖可以以較高的頻率產(chǎn)生；采用間歇脈沖供電技術(shù)來(lái)克服高比電阻粉塵引起的反電暈，根據(jù)工況條件變化自動(dòng)選擇工作方式（選擇間歇脈沖供電的占空比）、自動(dòng)選擇運(yùn)行參數(shù)，可以提高除塵效率而且還可以大量節(jié)約電能。但是,目前為止，脈沖電源的實(shí)際環(huán)保功效和和節(jié)能效果尚未在國(guó)內(nèi)火電機(jī)組上得到驗(yàn)證，還未取得在適應(yīng)不同煤種的情況下的充分的支持?jǐn)?shù)據(jù)。c.軟穩(wěn)電源：所謂“軟穩(wěn)”,就是電源輸出的是瞬時(shí)工況下的火花始發(fā)點(diǎn)下的臨界電壓，其“穩(wěn)”特性，不受隨燃用煤質(zhì)、煙氣濕度、機(jī)組負(fù)荷以及電網(wǎng)周波的等因素的波動(dòng)的影響，除塵有效性是常規(guī)電源的2倍以上，同時(shí)節(jié)能50%以上。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，一直遵循世界電除塵權(quán)威美國(guó)學(xué)者懷特先生提出的理論：電除塵工作的最佳點(diǎn)是在火花始發(fā)點(diǎn)以上某一處“最佳火花率”地方，因此，現(xiàn)在大型或特大型的電除塵器,都是通過(guò)微電子技術(shù)，火花自動(dòng)跟蹤，自動(dòng)抑制把電源工作點(diǎn)調(diào)整在“最佳火花率”狀態(tài)下運(yùn)行。而“軟穩(wěn)電源”，則突破了統(tǒng)治百年的懷特理論。在理論方面，該技術(shù)突破了常規(guī)的“最佳火花率”觀念，認(rèn)為火花放電對(duì)除塵不作貢獻(xiàn)，屬于“無(wú)效”和“反效”。因而，“軟穩(wěn)”電源最大的特點(diǎn)是避免火花放電，工作電壓一直穩(wěn)定在火花始發(fā)點(diǎn)以下的臨界處。在現(xiàn)有的所有電源中，最大限度地抑制“無(wú)效”和“反效”，最大幅度地提高了“有效”占比，獲得了最顯著的除塵和節(jié)電效果。當(dāng)前應(yīng)用于大型火電廠的軟穩(wěn)電源技術(shù)已經(jīng)是該系列的第三代產(chǎn)品，三代科研人員歷經(jīng)三十余年的不斷研發(fā)，不斷突破的成果。其第一代技術(shù)，早在1990年就被國(guó)家科委（國(guó)家科學(xué)技術(shù)部的前身）列入全國(guó)第一批推廣項(xiàng)目（編號(hào)：I5-1-3-1）,但由于其輸出功率較小，輸出高壓電流在10mA以內(nèi)，不能滿足電力行業(yè)的要求。2000年開(kāi)始，主振元件采用可控硅，功率較大，輸出高壓電流可達(dá)10-50mA。2007年以后，主振元件采用IGBT,功率可以做得很大，輸出功率可達(dá)到10KW，電流可達(dá)800MA以上，能適應(yīng)大規(guī)模的電廠除塵。軟穩(wěn)電源技術(shù)已在國(guó)內(nèi)高比電阻燃煤大容量機(jī)組的電除塵上實(shí)施應(yīng)用，并通過(guò)了市、自治區(qū)、國(guó)家環(huán)科院等權(quán)威機(jī)構(gòu)的測(cè)試鑒定。以上三種電源為當(dāng)今著力發(fā)展的可以提高電除塵能效，同時(shí)減少電耗的主要電源。3.1.2.2不同電源供電原理的比較分析總的來(lái)說(shuō)，脈沖電源與高頻電源的供電模式是以檢測(cè)建立電場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的火花電壓為前提的。在檢測(cè)到火花電壓時(shí)，通過(guò)間歇供電或較短時(shí)間內(nèi)停止供電的方式消除火花。這與軟穩(wěn)電源相比有本質(zhì)的區(qū)別。供電的原理上不同，導(dǎo)致荷電及驅(qū)進(jìn)能力方面有以下不同或者說(shuō)差距：軟穩(wěn)電源與周波供電方式的節(jié)能減排效果比較①脈沖電源和高頻電源供電模式采用的火花自動(dòng)跟蹤、檢測(cè)等軟件技術(shù)手段往往滯后于除塵工況變化，跟蹤檢測(cè)和通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)定量分析都不能完全應(yīng)對(duì)工況瞬時(shí)變化。而軟穩(wěn)電源可以隨著電場(chǎng)負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)整電壓輸出狀態(tài)。軟穩(wěn)電源與周波供電方式的節(jié)能減排效果比較②脈沖電源和高頻電源供電方式都是以周波方式供電的電源為，越過(guò)火花電壓的部分電能全部損耗，低于火花電壓的部分無(wú)法全部荷電。如上圖所示，與軟穩(wěn)電源相比，建立電場(chǎng)的平均電壓要小于軟穩(wěn)電源的供電平均電壓。③脈沖電源、高頻電源屬于脈動(dòng)直流且存在著不同程度的火花放電，而軟穩(wěn)電源一直工作在火花電壓以下的臨界處，不產(chǎn)生火花發(fā)電。④脈沖電源、高頻電源的火花現(xiàn)象必然產(chǎn)生對(duì)放電極的擊穿現(xiàn)象或者電腐蝕現(xiàn)象。而“軟穩(wěn)”電源技術(shù)由于整個(gè)供電過(guò)程都處于無(wú)火花放電狀態(tài)，所以其對(duì)放電極不產(chǎn)生電腐蝕問(wèn)題，從而能保證除塵器處于長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，并降低了運(yùn)行檢修人員勞動(dòng)強(qiáng)度。3.1.2.3軟穩(wěn)電源技術(shù)的優(yōu)勢(shì)軟穩(wěn)電源與脈沖、高頻電源以上原理上的不同帶來(lái)更多優(yōu)勢(shì)：①軟穩(wěn)電除塵技術(shù)采用軟特性、準(zhǔn)穩(wěn)定直流供電的技術(shù)路線和工藝路線，有效抑制火花放電的連續(xù)發(fā)生，從根本上消除了電場(chǎng)全擊穿的電耗，電場(chǎng)100％處于電暈放電狀態(tài)。②軟穩(wěn)電源升壓性能好，容易實(shí)現(xiàn)超高壓運(yùn)行，除塵器本體電場(chǎng)便于實(shí)施寬極距，更易于收集高比電阻粉塵，同時(shí)降低設(shè)備耗材、設(shè)備投資。③軟穩(wěn)電除塵技術(shù)能夠處理高比電阻礦物粉塵，極大限度的抑制“反電暈現(xiàn)象”的發(fā)生，增大了收集粉塵顆粒的范圍，并避免除塵設(shè)備內(nèi)部收塵極“結(jié)瘤”現(xiàn)象。④軟穩(wěn)除塵技術(shù)在整個(gè)供電周期內(nèi)都不產(chǎn)生火花放電，為用電除塵收集易燃易爆粉塵提供可行的技術(shù)手段。⑤供電裝置先進(jìn)，自行設(shè)計(jì)的感應(yīng)電路集成模塊，把供電電源和除塵器本體視同統(tǒng)一整體，通過(guò)硬件主導(dǎo)、軟件輔助的同步控制模式有效地抑制了火花放電，保持電源自適應(yīng)工況的“軟特性”能力。避免了依靠軟件控制進(jìn)行火花跟蹤等信號(hào)滯后的缺點(diǎn)。⑥能夠有效拓寬捕集粉塵比電阻的范圍，改善粉塵荷電效果。⑦“軟穩(wěn)”電源比常規(guī)電源節(jié)電的同時(shí)，也降低了粉塵層在極板上的電荷積累，從而降低了粉塵層對(duì)極板的吸引力，振打后容易脫落，便于收塵。⑧軟穩(wěn)電源軟特性特征使集塵極表面荷了電的高比電阻粉塵電荷容易釋放，減少高比電阻粉塵層局部放電現(xiàn)象，有效拓寬粉塵的比電阻范圍，使軟穩(wěn)靜電除塵技術(shù)能夠廣泛適用不同的煤種。綜上所述，大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司2×600MW機(jī)組除塵器電源改造的最佳選擇為軟穩(wěn)電源技術(shù)。確保減排50%以上、節(jié)能50%以上，并避免不必要的初期投資及后續(xù)維護(hù)麻煩。3.2電除塵綜合技改方案的確定基于以上本體及其附設(shè)設(shè)備和電控系統(tǒng)技術(shù)的分析，確定大唐七臺(tái)河發(fā)電有限責(zé)任公司2×600MW機(jī)組除塵器增效節(jié)能改造方案如下：方案一：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+低低溫省煤器方案二：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+第四電場(chǎng)改為雙層橫向槽板4.本改造應(yīng)用技術(shù)介紹4.1軟穩(wěn)電源4.1.1軟穩(wěn)電源特性a、硬特性電源輸出曲線b、軟特性電源輸出曲線軟穩(wěn)電源電壓輸出波形軟特性準(zhǔn)穩(wěn)定直流電源簡(jiǎn)稱為a、硬特性電源輸出曲線b、軟特性電源輸出曲線軟穩(wěn)電源電壓輸出波形所謂軟穩(wěn)電源的“軟”是指電源性質(zhì)屬于軟特性，它是針對(duì)常規(guī)電源的硬特性來(lái)說(shuō)的；“穩(wěn)”是指電源的波形是一條穩(wěn)定的直線，它是針對(duì)常規(guī)電源的脈動(dòng)性來(lái)說(shuō)的。極限值比較3.1.2軟穩(wěn)電源的理論觀點(diǎn)及與極限值比較電源工作的最佳點(diǎn)是在火花始發(fā)點(diǎn)以下的臨界處，不得進(jìn)入火花放電區(qū)域。因?yàn)?，火花放電的?shí)質(zhì)是正電荷和負(fù)電荷在電場(chǎng)中間發(fā)生碰撞，通過(guò)光和熱釋放能量的物理現(xiàn)象，它并沒(méi)有把電荷附給粉塵，對(duì)除塵沒(méi)起正面作用。不僅是肉眼看得見(jiàn)的火花對(duì)除塵不起作用，就是眼睛看不見(jiàn)的越過(guò)火花放電線的脈動(dòng)波部分也是無(wú)效的。電除塵現(xiàn)場(chǎng)工況不可能一直處于不變狀態(tài)，每時(shí)每刻會(huì)受到煤種以及電場(chǎng)內(nèi)溫度、濕度、粉塵濃度的變化的影響。軟穩(wěn)電源輸出的電壓根據(jù)負(fù)載（電場(chǎng)內(nèi)溫度、濕度、粉塵濃度以及市電波動(dòng)）的變化而自行跟蹤調(diào)解，例如，由于工作條件不穩(wěn)定而造成兩極間全擊穿時(shí)，相當(dāng)于負(fù)載加重，這時(shí)輸出電壓自動(dòng)跌落，當(dāng)不穩(wěn)定狀態(tài)消除后能夠自行提升。自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓，有效抑制火花放電的發(fā)生，保持最佳放電狀態(tài)。常規(guī)電源有火花放電且電源特性屬于硬特性，其輸出電壓不隨著電場(chǎng)內(nèi)部負(fù)載變化而自行調(diào)整，不具備適應(yīng)變化環(huán)境的能力。軟穩(wěn)電源和常規(guī)電源電源輸出比較4.1.2軟穩(wěn)電源節(jié)能、減排原理軟穩(wěn)電源和常規(guī)電源電源輸出比較軟穩(wěn)電源工作電壓最佳點(diǎn)是在火花始發(fā)點(diǎn)以下的臨界處，在整個(gè)過(guò)程中都沒(méi)有火花放電的產(chǎn)生。軟穩(wěn)電源和常規(guī)電源相比，不僅因?yàn)檐浄€(wěn)電源消除了肉眼能看得見(jiàn)的火花放電，同時(shí)也消除了肉眼看不見(jiàn)的超出火花放電的那部分。如圖所示，因?yàn)檐浄€(wěn)電源的電壓U穩(wěn)也是平行于時(shí)間軸的一條直線，它可以平移至火花始發(fā)點(diǎn)Uf的臨界處，整個(gè)周期內(nèi)都處于高效。但常規(guī)電源是脈動(dòng)的，U常的高效只是a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，遠(yuǎn)離Uf的是低效，超過(guò)a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)的是無(wú)效。因?yàn)榛鸹ㄊ及l(fā)點(diǎn)以下臨界處是最佳點(diǎn)的極限值，所以常規(guī)電源最佳點(diǎn)的極限值只是峰值a、b兩個(gè)點(diǎn)，其有效值則是峰值的1/√2，而軟穩(wěn)電源的最佳點(diǎn)是火花始發(fā)點(diǎn)以下臨界處平行時(shí)間軸的一條直線，每時(shí)每刻都等于常規(guī)電源的峰值，即為常規(guī)電源有效值的√2倍，即V穩(wěn)=√2V常規(guī)有效值。由于粉塵有效驅(qū)進(jìn)速度ω與兩極間電壓有下列關(guān)系：ω=K’V2式中K’是一個(gè)常數(shù)，有效驅(qū)進(jìn)速度ω與兩極間的電壓平方成正比，由于V穩(wěn)=√2V常規(guī)有效值，所以軟穩(wěn)電源的粉塵有效驅(qū)進(jìn)速度ω穩(wěn)=K’V2穩(wěn)=K’(√2V常規(guī)有效值)2=2K’V2常規(guī)有效值=2ω常規(guī)。由式可以看出兩種電源都處于最佳點(diǎn)的極限值的時(shí)候，軟穩(wěn)電源有效驅(qū)進(jìn)速度等于常規(guī)電源有效驅(qū)進(jìn)速度的兩倍，根據(jù)除塵效率多依奇公式：η=1-e-Aω/Q可以看出，一級(jí)軟穩(wěn)電源供電能等于二級(jí)常規(guī)電源供電的除塵效果，這就是軟穩(wěn)電源替代常規(guī)電源給除塵器供電能夠減排的原理。目前出現(xiàn)的“三相電源”“恒流源”“中頻電源”及“高頻高壓電源”和“軟穩(wěn)”電源的最大不同之處，是這幾種電源都還屬于脈動(dòng)直流和存在著不同程度的火花放電。4.1.3拓寬捕集粉塵比電阻的范圍兩個(gè)帶電體之間的靜電引力：F=Q1×Q2／ε×γ2QUOTE也就是說(shuō)和兩個(gè)帶電體所帶電量的乘積成正比。“軟穩(wěn)”電源比常規(guī)電源節(jié)電，相同的功率情況下，由于電流小，粉塵層的電荷較少，降低了粉塵層在極板上的電荷積累，從而降低了粉塵層對(duì)極板的吸引力，振打容易脫落，便于收塵。常規(guī)電除塵適應(yīng)粉塵比電阻的范圍是10?Ω·cm—2×1010Ω·cm，而軟穩(wěn)電源能夠有效拓寬粉塵比電阻范圍至103Ω·cm—3×1012Ω·cm。4.2橫向陽(yáng)極板在本體結(jié)構(gòu)方面，我們突破了常規(guī)的模式，采用橫向陽(yáng)極板。即與氣流方向垂直布置的集塵極板。橫向槽板的意義：能夠處理高濃度粉塵；對(duì)均速要求放寬；降低了煙塵二次飛揚(yáng)；降低運(yùn)行費(fèi)用。H-EP斷面上視圖注：D一均速板；A一集塵極板；K一電暈極。Ω—2C型集塵極板上邊界層氣流示意圖注：V—?dú)饬魉俣龋沪豀-EP斷面上視圖注：D一均速板；A一集塵極板；K一電暈極。Ω—2C型集塵極板上邊界層氣流示意圖注：V—?dú)饬魉俣?；ω—?kù)侖力的驅(qū)進(jìn)速度；δ—邊界層。通過(guò)電極結(jié)構(gòu)和氣流方向的改變來(lái)最大限度提高ω，從而提高除塵效率。橫向槽板就是極為有效的措施。研究結(jié)表明：縱向極板改造為橫向極板，其ω可以提高5倍，其1個(gè)電場(chǎng)的除塵能力相當(dāng)于4縱向電場(chǎng)。這是在外形尺寸不變動(dòng)的情況下，只進(jìn)行內(nèi)部改造就能使除塵器排放達(dá)標(biāo)的極佳選擇。如圖所示的Ω—2C型集塵極板是從流體力學(xué)角度進(jìn)行設(shè)計(jì)的集塵極板。集塵極板C形角能把沿著集塵極板表面流過(guò)沒(méi)有捕集下來(lái)的塵粒，再按氣流導(dǎo)向集塵極板表面，加以捕集。極板間開(kāi)口率為30～50%均速板D把風(fēng)道出口氣流進(jìn)行均速。均速板后面的集塵極A也起著均速作用，因而對(duì)D的均速要求相對(duì)降低了。雙C型極板能把振打時(shí)掉下來(lái)的粉塵控制在雙C槽內(nèi)，再加上電場(chǎng)抑制作用，粉塵不易產(chǎn)生二次飛揚(yáng)。氣流是沿集塵極表面繞行，大大延長(zhǎng)塵粒運(yùn)動(dòng)軌跡，再加上EP內(nèi)氣流速度對(duì)塵粒的推進(jìn)作用，能在較短時(shí)間內(nèi)，以很大的氣流速度把塵粒驅(qū)趕到集塵極表面加以捕集。因而成數(shù)倍減少EP截面積和長(zhǎng)度，體積較現(xiàn)在常規(guī)EP成倍減少，實(shí)現(xiàn)了EP小型化。橫向極板布置中橫向間距，通風(fēng)率，電暈線密度，橫向陽(yáng)極振打機(jī)構(gòu)等都有成熟的設(shè)計(jì)。該技術(shù)經(jīng)過(guò)模擬本體的大規(guī)模實(shí)驗(yàn)，得到了非常充分的數(shù)據(jù)。在水泥廠窯頭、窯尾除塵和鋼廠燒結(jié)機(jī)除塵應(yīng)用中，效果非常顯著。我們對(duì)橫向陽(yáng)極板的風(fēng)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，橫向極板使電場(chǎng)區(qū)的風(fēng)更加均勻，流場(chǎng)，陽(yáng)極板集塵分布均勻。理論顯示，一個(gè)橫向陽(yáng)極板電場(chǎng)相當(dāng)于四個(gè)縱向極板電場(chǎng)。在實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用中采用橫向陽(yáng)極板單電場(chǎng)的除塵效率可以達(dá)到93％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同體積縱向陽(yáng)極板單電場(chǎng)70～75％的除塵效率。我們通常保守設(shè)計(jì)，按照單電場(chǎng)的除塵效率為80％設(shè)計(jì)。關(guān)于更換橫向陽(yáng)極板后電場(chǎng)阻力的問(wèn)題說(shuō)明：順向極板電場(chǎng)喇叭口前的末段均風(fēng)板通常設(shè)計(jì)為相互扣著的槽型板，板間距通常在3cm左右，其對(duì)電場(chǎng)內(nèi)風(fēng)速影響都小于3％，而橫向陽(yáng)極板板間距都在5cm左右，即使是多層橫向結(jié)構(gòu)，因?yàn)殡妶?chǎng)內(nèi)風(fēng)速很低（通常小于1m/秒），極板間距對(duì)風(fēng)阻的影響是非常有限的。第四電場(chǎng)更換橫向極板后阻力總增加約22Pa，此時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)余量有相應(yīng)的考慮。計(jì)算依據(jù)：根據(jù)伯努利方程計(jì)算局部阻力Z(Pa)=ξ×ν2ρ/2ν空氣平均流速（m/s）；ρ――空氣密度(kg/?)6.97kg/?；ξ――局部阻力系數(shù)；截面積比的系數(shù)：d/D0～0.250.3～0.50.6～0.750.8～1ξ0.50.350.20根據(jù)以上公司計(jì)算：?jiǎn)螌訖M向極板Z（Pa）＝1.21975雙層橫向極板Z（Pa）＝2.4395單電場(chǎng)按照9層雙層陽(yáng)極板布置其阻力增大約＝22（Pa）本案第五電場(chǎng)布置雙層陽(yáng)極板其阻力增大約22（Pa）4.3低低溫省煤器加裝低低溫省煤器，能夠改善電除塵入口煙氣運(yùn)行環(huán)境，減輕由于多煤種使用帶來(lái)的環(huán)保壓力，并在一定程度上改善電廠的運(yùn)行小指標(biāo)。排煙溫度與除塵效率的關(guān)系：4.3.1低壓省煤器系統(tǒng)簡(jiǎn)介低壓省煤器與主回水成并聯(lián)布置，取水取自#8低加入口和#7低加出口，兩路取水混合后進(jìn)入低壓本體吸熱后，返回至#6低加出口。在進(jìn)水主管道(Φ377×8)上設(shè)置升壓/再循環(huán)泵，以保證系統(tǒng)的流動(dòng)壓降。通過(guò)調(diào)節(jié)低加回水管路電調(diào)門(mén)開(kāi)度，可以調(diào)節(jié)低壓省煤器凝結(jié)水流量。低壓省煤器安裝于空預(yù)器出口至除塵器入口四個(gè)的水平煙道內(nèi)，由凝結(jié)水系統(tǒng)流來(lái)的低壓加熱器主凝結(jié)水，經(jīng)低壓省煤器入囗集箱進(jìn)入低壓省煤器，流經(jīng)蛇形管排吸收煙氣熱量，返回到主凝結(jié)水管道。由于實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)、煙氣的逆向流動(dòng)，一方面可大大提高低壓省煤器的傳熱系數(shù)，解決布置危機(jī)；另一方面，可使排煙溫度的降低不受介質(zhì)出口水溫的限制，最大限度地降低排煙溫度。低壓省煤器的傳熱元件采用專用強(qiáng)化傳熱換熱管，為山東大學(xué)和濟(jì)南達(dá)能動(dòng)力技術(shù)有限責(zé)任公司的專利技術(shù)，經(jīng)長(zhǎng)期設(shè)計(jì)實(shí)踐及運(yùn)行業(yè)績(jī)表明，具有較高的總傳熱系數(shù)和防止磨損、堵灰及抵抗腐蝕的綜合性能。同時(shí)，在煙氣流阻限制較嚴(yán)格的情況下，可使煙氣側(cè)流阻控制在允許值之內(nèi)。低壓省煤器在設(shè)計(jì)分水流量下，可降低排煙溫度40℃以上，通過(guò)調(diào)節(jié)低壓省煤器的進(jìn)水溫度（根據(jù)煤的含硫量），還可對(duì)排煙溫度的降低幅度做一定的調(diào)整。4.3.2主要設(shè)計(jì)依據(jù)參數(shù)煤質(zhì)數(shù)據(jù)：（煤質(zhì)數(shù)據(jù)由電廠提供）煤質(zhì)單位數(shù)值收到基低位發(fā)熱量kJ/kg17368Har%3.12全水分Mar%9.85收到基硫%0.27收到基灰分%37.56熱力計(jì)算數(shù)據(jù)匯總：工況單位數(shù)值發(fā)電負(fù)荷MW600進(jìn)口煙溫℃130出口煙溫℃90煙溫降℃40進(jìn)水溫度℃70回水溫度℃100水流量t/h792給水側(cè)流阻MPa0.2煙氣側(cè)流阻（修正后）Pa343（85）發(fā)電煤耗降低值g/kwh2節(jié)省脫硫工藝水量t/h46粉塵濃度降低值（預(yù)計(jì)）mg/nm310-15換熱面基本結(jié)構(gòu)尺寸：H型翅片管材質(zhì)ND鋼/20g煙道個(gè)數(shù)4基管管直徑mm38壁厚mm44.3.3設(shè)計(jì)說(shuō)明(1)防止磨損采取的技術(shù)措施本方案受熱面布置在除塵器前煙道，粉塵濃度高，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也必須考慮受熱面的磨損問(wèn)題。結(jié)合我們幾十項(xiàng)工程的防止磨損的成功設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，我們積累形成了基于煤種灰分的防磨損專有技術(shù)，并在本設(shè)計(jì)中實(shí)施。(2)防止低溫腐蝕采取的技術(shù)措施本設(shè)計(jì)方案考慮到本廠燃用煤的硫分，收到基硫份達(dá)到0.27%，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)慎重考慮受熱面的結(jié)露腐蝕問(wèn)題。為了控制受熱面管子壁溫，防止或減輕受熱面腐蝕，采取了我們的“基于煤種硫分的壁溫控制與防腐專有技術(shù)”。(3)防止積灰采取的技術(shù)措施關(guān)于防止受熱面積灰，也是本設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的因素。①設(shè)計(jì)合適的煙速，利用煙氣的自吹灰能力清除管壁積灰。②優(yōu)化H型鰭片管高度和節(jié)距，翅片貼壁灰濃度小于平均灰濃度，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可減輕換熱管上的積灰。③本方案采用了防止低溫腐蝕的技術(shù)措施，可以有效保證受熱面金屬壁溫處于煙氣露點(diǎn)之上，避免“結(jié)露”現(xiàn)象的發(fā)生，從而避免了濕管壁粘灰現(xiàn)象的出現(xiàn)，可防止積灰的出現(xiàn)。4.3.4經(jīng)濟(jì)效益分析說(shuō)明：脫硫塔減少水耗計(jì)算：機(jī)組排煙溫度降低，會(huì)減少脫硫塔噴霧降溫水耗，其效益統(tǒng)計(jì)如表2。表2脫硫塔節(jié)水效益統(tǒng)計(jì)序號(hào)名稱單位結(jié)果備注1節(jié)約脫硫水耗t/h46.2462年累計(jì)節(jié)約水量萬(wàn)t/年25.435以5500h/y計(jì)算3單位水價(jià)元/t24年累計(jì)節(jié)約水效益萬(wàn)元/年50.871節(jié)煤效益計(jì)算：機(jī)組在THA工況下，加裝低溫省煤器系統(tǒng)后，一臺(tái)機(jī)組的節(jié)煤效益如下表。表3節(jié)煤效益統(tǒng)計(jì)序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值備注1低溫省煤器吸熱量MW32.542加裝低溫省煤器降低發(fā)電煤耗g/kwh1.99283年運(yùn)行小時(shí)數(shù)h55004年節(jié)煤量（標(biāo)煤）噸/年6576.45單位煤價(jià)(標(biāo)煤)元/噸5006節(jié)煤效益萬(wàn)元/年328.82污染物排放減少量計(jì)算：本工程的設(shè)計(jì)煤質(zhì)資料如表1所示：按表1煤質(zhì)資料，1臺(tái)機(jī)組每年因節(jié)約標(biāo)煤而減少主要污染物排放量見(jiàn)表4。表4主要污染物減排統(tǒng)計(jì)序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)值備注1節(jié)約標(biāo)煤量Wbjt/年6576.4023842減少CO2排放MCO2t/年10665.457793減少NOx排放MNOxt/年13.06146198NOx濃度

200mg/m34減少SO2排放MSO2t/年1.79166731195%脫硫后5減少粉塵排放Mfct/年1.306146198除塵后20mg/m3引風(fēng)機(jī)等輔機(jī)設(shè)備能耗增加計(jì)算：機(jī)組尾部煙道安裝低溫省煤器后，會(huì)增加煙氣阻力和工質(zhì)阻力，相應(yīng)地會(huì)增加引風(fēng)機(jī)和水泵的功耗，其能耗增加見(jiàn)表5。本方案低溫省煤器加裝于引風(fēng)機(jī)入口煙道，增加煙氣阻力343pa，同時(shí)由于排煙溫度降低40℃，煙氣體積流量降低9.92%，在引風(fēng)機(jī)功率不變的情況下，可以吸收煙氣阻力258pa，引風(fēng)機(jī)凈增煙氣阻力為85Pa。表5引風(fēng)機(jī)和增壓泵能耗增加序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)值備注1煙氣側(cè)阻力Pa85.0022工質(zhì)側(cè)阻力MPa0.223引風(fēng)機(jī)增加能耗KW92.2614增壓水泵增加能耗KW55.3295年能耗增加費(fèi)用萬(wàn)元16.235總經(jīng)濟(jì)效益：表6總經(jīng)濟(jì)效益序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)值備注1脫硫節(jié)水效益萬(wàn)元50.8712節(jié)煤效益萬(wàn)元328.823引風(fēng)機(jī)、增壓水泵增加能耗萬(wàn)元16.2354年經(jīng)濟(jì)效益萬(wàn)元363.465粉塵濃度降低值Mg/nm310-15項(xiàng)目總投資：1200萬(wàn)元，包括低低溫省煤器整體系統(tǒng)所有費(fèi)用。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，項(xiàng)目投資回收器約為3.3年。從環(huán)保角度，可以降低除塵器排放粉塵濃度為約15mg/Nm3。5.改造內(nèi)容及效果5.1方案一：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+低低溫省煤器5.1.1軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)改造移除原有的常規(guī)供電電源—硅整流變壓器+高、低壓微機(jī)控制柜（12臺(tái)2.0A/72KV+8臺(tái)1.4A/72KV），在原位置更換成軟穩(wěn)電源（12臺(tái)GRW72KV/900Ma+8臺(tái)GRW72KV/500Ma），同時(shí)把原電除塵的低壓部分，包括低壓振打，輸灰，加熱等兼容到新系統(tǒng)中，以方便管理。在鍋爐和發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行期間就可以完成更換軟穩(wěn)電源改造。改造期間不需要停電，逐臺(tái)切換施工，即停一臺(tái)電源，改造一臺(tái)電源，改造后的電源馬上恢復(fù)供電，以此類推，直至完成全部電源改造。完成電源改造后再進(jìn)行DCS系統(tǒng)集成和兼容，最后提供完整優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)。該方案不改造輸灰系統(tǒng)。軟穩(wěn)電源改造可先行也可與低低溫省煤器加裝可同步進(jìn)行。5.1.2低低溫省煤器加裝本方案考慮將原電除塵器前部入口煙道上增設(shè)低溫省煤器，將煙氣溫度從130℃降至90℃，減少工況煙氣量、降低電場(chǎng)風(fēng)速。相關(guān)的煙道、電氣、控制、土建需要作配套改造。5.2方案二：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)+第四電場(chǎng)改為雙層橫向槽板本方案可分兩步進(jìn)行：先進(jìn)行軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)改造，根據(jù)脫硫洗塵后的效果，在判斷是否進(jìn)行第四電場(chǎng)的雙層橫向槽板改造。根據(jù)軟穩(wěn)電源的特點(diǎn)和環(huán)保功效，更換軟穩(wěn)電源后除塵效能在常規(guī)電源的基礎(chǔ)上提高50%，即現(xiàn)在出口排放60mg/Nm3——100mg/Nm3之間，通過(guò)換裝軟穩(wěn)電源后可使除塵器出口粉塵排放降低至50mg/Nm3左右，再經(jīng)過(guò)脫硫塔后，一般都能使煙囪排放可以達(dá)到30mg/Nm3以下。5.2.1第一個(gè)階段：軟穩(wěn)電源及其電控系統(tǒng)（同5.1.1）5.2.2第二階段：第四電場(chǎng)改為雙層橫向槽板對(duì)第一、二、三電場(chǎng)做恢復(fù)性檢修，使其達(dá)到原設(shè)計(jì)能力；拆除原除塵器第四電場(chǎng)本體內(nèi)部陽(yáng)極板、陰極線，機(jī)械振打機(jī)構(gòu)等。陽(yáng)極板更換為橫向雙層陽(yáng)極板，同時(shí)重新更換安裝陰極線和陰極振打機(jī)構(gòu)和高壓絕緣機(jī)構(gòu)，改進(jìn)陽(yáng)極和陰極振打機(jī)構(gòu)。5.3除塵器改造后主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱設(shè)計(jì)值1設(shè)備名稱軟穩(wěn)靜電除塵器2設(shè)備型號(hào)GRW72KV/900MaGRW72KV/500Ma3處理煙氣量（m3／h）40000004煙氣溫度（℃）110～1605工作負(fù)壓（kPa）-56設(shè)計(jì)除塵效率（％）≥99.957壓力降（Pa）≤4008漏風(fēng)率（%）≤39電場(chǎng)數(shù)（個(gè)）410室數(shù)（個(gè)）211同極間距(㎜)400（四電場(chǎng)600）12煙氣停留時(shí)間（s）12～1413煙氣流速（m／s）0.8～1.014有效驅(qū)進(jìn)速度（㎝／s）10～2015比收塵面積（m2／m3／s）100～12016陽(yáng)極系統(tǒng)陽(yáng)極板類型第四電場(chǎng)C200+25+25陽(yáng)極有效高度（m）16.517陰極系統(tǒng)類型RS型極線管芒刺類線距（㎜）400輔極方管型18入口濃度≤60g／Nm319出口排放濃度≤30mg／Nm320高低壓控制方式微機(jī)控制21軟穩(wěn)電源數(shù)量20臺(tái)5.4改造效果5.4.1計(jì)算前提：(1)本體檢修后改造前的除塵保證效率為99.85%（實(shí)測(cè)值）。(2)更換軟穩(wěn)電源，保證式除塵器增效50%以上。(3)第四電場(chǎng)改造為橫向陽(yáng)極板后，該單電場(chǎng)的除塵效率為89%。(4)根據(jù)低壓省煤器的減排經(jīng)驗(yàn)推算，煙溫從130℃降到90℃時(shí)對(duì)減排的貢獻(xiàn)為13%以上。(5)脫硫洗塵效果:除塵器出口濃度大于40mg/Nm3時(shí)為40%；30～40mg/Nm3時(shí)為35%；25～30mg/Nm3時(shí)為30%；20～25mg/Nm3時(shí)為20%；15～20mg/Nm3時(shí)為10%；低于15mg/Nm3時(shí)為不作考慮。(6)除塵器入口濃度采用36g/Nm3（設(shè)計(jì)值上限）和60g/Nm3兩個(gè)考慮數(shù)值。5.4.2增效效果：項(xiàng)目方案一方案二入口濃度≤36g/Nm3入口濃度≤60g/Nm3入口濃度≤36g/Nm3入口濃度≤60g/Nm3本體檢修(保證效率)≥99.85%≥99.85%橫向陽(yáng)極板(本體總體保證除塵效率)≥99.91%≥99.91%軟穩(wěn)電源(保證減排幅度)≥50%≥50%≥50%≥50%低低溫省煤器(保證減排幅度)≥13%≥13%除塵器出口綜合除塵效率≥99.945%≥99.946%≥99.955%≥99.946%除塵器出口濃度≤19.98mg/Nm3≤33.3mg/Nm3≤16.2mg/Nm3≤27mg/Nm3增效結(jié)果(脫硫前)達(dá)標(biāo)不達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)脫硫洗塵(保證減排幅度)≥10%≥35%≥10%≥30%總除塵效率≥99.95%≥99.963%≥99.959%≥99.969%電廠最終排放濃度≤17.982mg/Nm3≤21.645mg/Nm3≤14.58mg/Nm3≤18.9mg/Nm3增效結(jié)果(脫硫后)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)結(jié)論：除塵器入口濃度不超過(guò)設(shè)計(jì)之上限的36g/Nm3的工況下，方案一和方案二，都能使除塵器出口濃度保持在30mg/Nm3以下，滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；除塵器入口濃度不超過(guò)60g/Nm3的工況下，方案二，都能使除塵器出口濃度保持在30mg/Nm3以下，滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；而方案一則經(jīng)脫硫洗塵后，都能使電廠最終排放濃度保持在30mg/Nm3以下，滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。改造前后環(huán)境效益將原有的實(shí)際運(yùn)行效率為98.85%的靜電除塵器提效為99.95%后，改造前后鍋爐的煙塵排放情況下表所示：?jiǎn)闻_(tái)機(jī)組每年可減少煙塵排放量644t以上，環(huán)境與社會(huì)效益顯著。表除塵器改造前后煙塵排放情況（單臺(tái)爐)序號(hào)項(xiàng)目單位除塵器改造前除塵器改造后改造前后增減量1進(jìn)口煙塵濃度g/Nm3606002除塵效率%99.8599.950.13煙塵排放濃度mg/Nm395.53060.54煙氣量（標(biāo)、干）Nm3/h2185318218531805煙塵小時(shí)排放量kg/h208.765.6143.16煙塵年排放量t/a939.1295644.1說(shuō)明：鍋爐年利用小時(shí)數(shù)按4500h計(jì)算。6.工程預(yù)算（600MW單臺(tái)）6.1改造預(yù)算6.1.1電源及控制系統(tǒng)（雙室四電場(chǎng)）序號(hào)材料名稱數(shù)量金額（萬(wàn)元）備注1軟穩(wěn)電源及控制器12套528GRW72KV/900Ma2軟穩(wěn)電源及控制器8套304GRW72KV/500Ma3電源及系統(tǒng)安裝20套76含系統(tǒng)兼容4電纜及橋架505稅金(8%取費(fèi))76.64合計(jì)1034.646.1.2本體改造序號(hào)材料名稱數(shù)量金額（萬(wàn)元）備注1拆除本體內(nèi)外部機(jī)構(gòu)80.002檢修本體及一至三電場(chǎng)100.003收塵陽(yáng)極板1600套80.004頂層支架及附件10.005陰極線1600套40.006高壓絕緣子5.007聚四氟管3.008陰極振打裝置48.009電加熱器2.0010陽(yáng)極振打裝置（輔助清灰）64.0011運(yùn)輸、安裝、調(diào)試費(fèi)100.0012稅金(8%取費(fèi))42.56合計(jì)574.566.1.3低低溫省煤器項(xiàng)目總投資：1200萬(wàn)元，包括低低溫省煤器整體系統(tǒng)所有費(fèi)用。7.施工組織方案7.1工作范圍除塵器電源改造，主要工作拆除原有除塵器供電電源，換裝中標(biāo)單位軟穩(wěn)電源。進(jìn)行本體改造，拆除原有除塵器本體第四電場(chǎng)，換裝中標(biāo)單位獨(dú)有雙層橫向陽(yáng)極板，并對(duì)第一、二、三電場(chǎng)進(jìn)行檢修?；蛘呒友b低低溫省煤器并對(duì)除塵器本體進(jìn)行全面檢修。配合電廠進(jìn)行改造效果檢查測(cè)試。7.2現(xiàn)場(chǎng)操作和施工方法中標(biāo)單位對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)各種操作和施工方法的適用性，穩(wěn)定性和安全性全面負(fù)責(zé)。中標(biāo)單位在分項(xiàng)工程施工前，編制施工組織設(shè)計(jì)和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)交業(yè)主工程師確認(rèn)，經(jīng)確認(rèn)后方可施工。項(xiàng)目開(kāi)工前，中標(biāo)單位向業(yè)主提供項(xiàng)目的施工圖，經(jīng)業(yè)主審核確認(rèn)后方可施工。中標(biāo)單位負(fù)責(zé)改造區(qū)域內(nèi)建（構(gòu)）筑物所有材料（如：水泥、骨料、鋼筋、鋼材、型鋼、防腐材料、防水和保溫材料、建筑裝飾材料、門(mén)窗、人工地基處理和回填材料等）的供貨、質(zhì)量、運(yùn)輸和保管。中標(biāo)單位全面負(fù)責(zé)在工地上施工的人員的安全，并使工地（只要這些工地已由其管轄）和工程（只要這些工程尚未完成或由項(xiàng)目法人占用）保持良好的秩序，以免發(fā)生人身事故。電廠應(yīng)為文明施工創(chuàng)造良好條件并講解或傳達(dá)電廠或大唐集團(tuán)有關(guān)文明生產(chǎn)要求。為了保護(hù)工程或?yàn)榱斯娂捌渌藛T的安全及方便，任何依法建立的主管機(jī)關(guān)所要求的時(shí)間和地點(diǎn)，中標(biāo)單位及電廠相關(guān)人員應(yīng)以其自己的費(fèi)用提供并維修所有的照明、護(hù)欄、圍墻、警告標(biāo)志及守衛(wèi)設(shè)施。電廠及中標(biāo)單位共同采取一切合理措施，保護(hù)工地及工地周?chē)沫h(huán)境，避免污染、噪音或由于其施工方法的不當(dāng)造成的對(duì)公共人員和財(cái)產(chǎn)等的危害或干擾。電廠及中標(biāo)單位對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、材料要妥善看管，以防丟失。電廠應(yīng)根據(jù)合同或技術(shù)協(xié)議要求進(jìn)行施工指導(dǎo)或作業(yè)流程配合，如：開(kāi)具操作票、工作票或組織相關(guān)人員安全考試，并對(duì)改造的安全活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)。電廠應(yīng)在開(kāi)工前向中標(biāo)單位提供符合改造現(xiàn)場(chǎng)需要的場(chǎng)地條件。電廠應(yīng)保證現(xiàn)場(chǎng)施工人員安全并提供簡(jiǎn)單的休息場(chǎng)地，避免疲勞作業(yè)。7.3分級(jí)質(zhì)量驗(yàn)收方法本工程除有專門(mén)的另行規(guī)定外，均依據(jù)改造前達(dá)成的技術(shù)協(xié)議進(jìn)行相關(guān)分項(xiàng)的驗(yàn)收。需要特殊驗(yàn)收的項(xiàng)目或額外增加的分項(xiàng)內(nèi)容，由電廠與中標(biāo)單位協(xié)商解決，需要增加費(fèi)用的由增加方依據(jù)技術(shù)協(xié)議范圍協(xié)商。業(yè)主邀請(qǐng)第三方檢測(cè)需要中標(biāo)單位進(jìn)行配合時(shí)應(yīng)詳細(xì)介紹第三方與業(yè)主關(guān)系。7.4通風(fēng)試驗(yàn)或調(diào)試改造完成后，電廠應(yīng)和中標(biāo)單位共同檢查改造現(xiàn)場(chǎng)并簽字確認(rèn)，確保施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)雜物、異物。確認(rèn)改造現(xiàn)場(chǎng)與周?chē)h(huán)境恢復(fù)后，由電廠滿足負(fù)荷條件進(jìn)行項(xiàng)目改造的整體驗(yàn)收。第三方測(cè)試應(yīng)在改造開(kāi)始前協(xié)商一致并確定費(fèi)用負(fù)擔(dān)方法。相關(guān)第三方應(yīng)具有公信力，確保測(cè)試結(jié)果為雙方所認(rèn)可。測(cè)試條件內(nèi)容應(yīng)在改造完成前由雙方共同確認(rèn)。性能試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行并為甲乙雙方所接受，試驗(yàn)完成后應(yīng)為雙方提供性能試驗(yàn)報(bào)告，并由雙方簽字認(rèn)可。7.5現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)培訓(xùn)培訓(xùn)內(nèi)容包括：除塵器本體故障判斷方法；電源運(yùn)行節(jié)能方案及其他需要培訓(xùn)的內(nèi)容。培訓(xùn)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，由中標(biāo)單位調(diào)試工程師實(shí)施，培訓(xùn)期限1-2天。7.6客戶服務(wù)及技術(shù)支持中標(biāo)單位設(shè)置專門(mén)的后期服務(wù)機(jī)構(gòu)，確?？蛻魷贤ǖ臅惩?。業(yè)主方可在質(zhì)量保證期限內(nèi)通過(guò)電話、郵件、傳真方式進(jìn)行業(yè)務(wù)投訴或獲取技術(shù)支持。保證期以外的技術(shù)支持或業(yè)務(wù)變動(dòng)，由雙方協(xié)商一致酌情收取費(fèi)用。7.7施工機(jī)構(gòu)與人員組成中標(biāo)單位針對(duì)改造設(shè)置項(xiàng)目部，由項(xiàng)目經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)并管理。施工人員包括電源改造人員及本體改造人員并配備專門(mén)或兼職安全員、消防員，以確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全。電源改造負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)：電源改造前的位置測(cè)量；電源改造過(guò)程中的電纜敷設(shè)；電源切換方案的制定；電源改造的分級(jí)驗(yàn)收與文檔整理；為保證改造效果而采取的技術(shù)措施。本體改造負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)：改造前的本體參數(shù)的測(cè)試；本體改造下效果圖繪制；施工圖交付；改造施工與人員協(xié)調(diào)；原有電場(chǎng)的維護(hù)或拆除；改造過(guò)程中的質(zhì)