適應(yīng)新煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的電除塵集成技術(shù)

 工程概要 
　　柳鋼燒結(jié)機機尾配備一臺190 m2雙室三電場電除塵器。據(jù)近的電除塵進行性能測試報告，電除塵器煙塵實際排放濃度在80 mg/Nm3左右。根據(jù)國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，柳鋼燒結(jié)機機尾電除塵器目前已不能滿足國家的排放要求。因此，需要對原靜電除塵器進行增效改造，滿足煙塵濃度小于30 mg/Nm3的要求。由于目前電除塵排放水平比較穩(wěn)定，電除塵運行良好，廠方希望通過電除塵器電氣系統(tǒng)改造及必要的本體維修，降低電除塵器排放，達到減排目的。 
　　2 改造方案 
　　2.1 柳鋼燒結(jié)機機尾190 m2電除塵改造方案的可行性分析 
　　從目前收到的資料分析，電除塵運行相對穩(wěn)定，電氣設(shè)備除個別電場外大部分運行正常，從燒結(jié)機機尾粉塵分析，目前的粉塵比電阻較低，對于此種性質(zhì)的粉塵，能量的注入與電除塵的排放呈負(fù)相關(guān)，即能量注入越高，電除塵排放越低。從各電場的電氣讀數(shù)看出，電除塵的二次電壓和二次電流還是被限制在一個比較低的水平上，同時現(xiàn)有電除塵的控制水平不高，無法實現(xiàn)的火花跟蹤控制，充電優(yōu)化等的控制功能，因此需要ALSTOM的高頻電源和EPICIII控制器組合來達到大幅度減排的目的。另一方面很可能電除塵本體存在問題，如氣流分布與煙氣短路，陽極振打效果不佳，以及可能存在的輸灰系統(tǒng)漏風(fēng)，因此建議由阿爾斯通工程師進行電除塵本體檢查以及氣流分布試驗來提高。如果解決了電除塵目前存在的問題，通過電除塵電氣改造是可以取得一定的減排效果的。 
　　改造思路在于通過安裝ALSTOM的高頻電源和EPICIII控制器，大幅度提高電暈電流和二次電壓即能量注入，從而明顯改善粉塵荷電能力和極板的收塵能力，提高電除塵整體的除塵效率。同時運用ALSTOM高頻電源自帶的控制器和EPICIII控制器優(yōu)化調(diào)試電氣運行參數(shù)及降功率振打優(yōu)化，從而避免極板積和電暈肥大的現(xiàn)象的發(fā)生，確保電除塵、和穩(wěn)定運行。 
　　2.2 柳鋼燒結(jié)機機尾190 m2電除塵的改造方案 
　　2.2.1 電除塵本體改造方案 
　　建議利用停機機會由ALSTOM工程師對電除塵進行本體檢查，通過本體檢查的結(jié)果對電除塵機械本體進行必要的維護，使電除塵本體保持良好的工作狀態(tài)。電除塵本體改造方案如下： 
　　①殼體。 
　　現(xiàn)有電除塵器殼體保留。如果在對現(xiàn)有電除塵器檢修過程中發(fā)現(xiàn)某些部位需要修補，則進行相應(yīng)維修，根據(jù)實際設(shè)計工況要求殼體上布置相應(yīng)的槽鋼加強筋，外頂蓋板采用防滑花紋鋼板設(shè)計。 
　　②進口喇叭及其氣流分布板。 
　　現(xiàn)有進口喇叭利舊，重點對進口側(cè)氣流分布情況，是否存在煙氣短路情況進行檢查。建議采用ALSTOM氣流分布測試儀如圖1所示，對現(xiàn)有電除塵進行氣流分布試驗，并在在安裝調(diào)試時進行氣流分布實驗進一步優(yōu)化氣流分布，確保整個電除塵器運行時的氣流分布狀態(tài)。 
　　③陰陽極系統(tǒng)。 
　　現(xiàn)有電除塵器陰陽系統(tǒng)利舊，并檢查陰陽極系統(tǒng)，根據(jù)實際情況更換極板、極線和振打裝置，以恢復(fù)電除塵本體正常運行。 
　　④輸灰系統(tǒng)。 
　　現(xiàn)有電場灰斗輸灰系統(tǒng)利舊，但需做必要的檢查及調(diào)整確保漏風(fēng)符合要求。 
　　2.2.2 電除塵電氣改造方案 
　　電除塵器設(shè)計選型理論均基于Deutsch-Anderson公式： 
　　η=1-e■。 
　　其中： 
　　η為電除塵器收塵效率（%）； 
　　e為自然常數(shù)，取2.718； 
　　wk為驅(qū)進速度，m/s； 
　　A為電除塵器有效收塵面積，m2； 
　　Q為煙氣流量，m3/s。 
　　在其它條件不變的情況下，通過安裝高頻電源可以有效提高能量注入水平從而提高粉塵驅(qū)進速度。電除塵*電場供電分區(qū)安裝高頻電源SIR4-85kV/1 200 mA替換現(xiàn)有常規(guī)T/R變壓器和高壓控制柜，后兩個電場供電分區(qū)安裝EPICIII控制器，并利舊低壓控制柜。在本體狀況良好的情況下，對于中比電阻粉塵，電場安裝高頻電源，能大幅度提高電暈電流和二次電壓即能量注入，從而提高粉塵的荷電能力和極板的收塵能力即提高電除塵收塵效率，同時通過高頻電源自帶的控制器和EPICIII控制器優(yōu)化調(diào)試控制參數(shù)及降功率振打避免極板積灰和極線肥大的現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高電除塵整體的收塵效率并保持較低穩(wěn)定排放。電氣改造還將安裝ALSTOM上位機系統(tǒng)ProMoIII，建立基于以太網(wǎng)的控制網(wǎng)絡(luò)。 
　　2.3 電除塵本體及電氣系統(tǒng)配置 
　　電除塵本體系統(tǒng)與原系統(tǒng)相同，只需更換某些損壞的備件，或?qū)δ壳翱赡苡绊憻煔舛搪返膿醢暹M行增補，如果輸灰系統(tǒng)問題，那么也需要進行修復(fù)。電氣方面，由電除塵控制系統(tǒng)管理整個電除塵工藝過程，由高頻電源SIR，整流變、高壓控制柜、低壓電氣控制設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)、終端系統(tǒng)組成。采集現(xiàn)場信號，完成電氣設(shè)備的順序控制、過程回路控制、設(shè)備運轉(zhuǎn)操作、設(shè)備監(jiān)視和報警等基本功能。同時通過安裝上位機軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)程優(yōu)化功能。電除塵控制系統(tǒng)圖如圖1所示。 
　　3 實現(xiàn)方案 
　　柳鋼燒結(jié)機機尾190 m2電除塵電氣系統(tǒng)的改造實現(xiàn)方案如下。 
　　3.1 電除塵本體技術(shù)介紹 
　　作為ALSTOM粉塵控制設(shè)備的電除塵器發(fā)展至今，在世界各地的電力、冶金、水泥、造紙等行業(yè)應(yīng)用已達4 000多臺，ALSTOM擁有世界各地眾多的ESP工程應(yīng)用經(jīng)驗及技術(shù)數(shù)據(jù)，并在多個工廠對原有類型電除塵器進行升級改造，滿足用戶對節(jié)能減排的需求。 
　　目前，ALSTOM電除塵器技術(shù)存在FAA、FPA、FTA等多種設(shè)計方式，可以根據(jù)工藝狀況的不同進行選型，其中FAA的本體設(shè)計技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給國內(nèi)的菲達公司，目前在中國各工業(yè)領(lǐng)域有的應(yīng)用業(yè)績，而FPA、FTA等結(jié)構(gòu)則由ALSTOM公司自行設(shè)計、制造、安裝，應(yīng)用于國內(nèi)部分電力、造紙工業(yè)等領(lǐng)域。 
　　3.2 高壓供電及控制系統(tǒng)改造方案 
　　將電場供電分區(qū)的振打控制回路改造并分別接入高頻電源SIR4和EPICIII控制器。改造后控制系統(tǒng)將實現(xiàn)高低壓的統(tǒng)一集中控制，同時建立以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，并加裝ProMoIII上位機控制站。 
　　3.3 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)方案 
　　通過由ALSTOM公司開發(fā)的運行員操作/工程師維護站ProMoIII分別對電除塵安裝的高頻電源SIR4和配備EPICIII控制器的高壓控制柜實現(xiàn)監(jiān)控，包括：電場高壓側(cè)的電壓電流運行參數(shù)、電場振打系統(tǒng)的運行參數(shù)、電場火花率，電場出現(xiàn)的報警、跳閘故障等。 
　　如果將上位機接入到因特網(wǎng)，則可以通過ALSTOM公司位于中國及瑞典的技術(shù)中心，對控制器進行實時的遠(yuǎn)程優(yōu)化控制。高頻電源與控制器發(fā)揮佳的性能。 
　　4 結(jié) 語 
　　通過采用化技術(shù)運用的方式，能有效地改善整個運行速度與綜合控制，在發(fā)展中能收到良好的效果。