国内首台近零排放机组电除尘节能运行的可行性与经济性分析论文_刘鑫

国内首台近零排放机组电除尘节能运行的可行性与经济性分析论文_刘鑫

摘要:大功率高频电源的电除尘器在超低排放下面临的问题众多,需要通过电除尘器运行状况和经济性评估进行优化,应在满足排放要求的前提下,通过运行优化调整试验进行控制,合理降低运行电耗。本文中主要对神华国华舟山发电有限责任公司4号机组电除尘系统湿式电除尘停运,且降低干式电除尘功率运行的可行性及节能经济性进行分析,以确定优化后的效果。

关键字:干式电除尘器,湿式电除尘器,优化,节能,运行

前言

神华国华舟山发电有限责任公司4号机组作为国内首台近零排放机组于2014年6月投产。5台干式和2台湿式电除尘效率达到设计要求但能耗偏高,为保证污染排放达标,同时降低电除尘能耗,我们运行青年创新工作室向运行部门领导提出公司4号机组电除尘节能优化运行的建议。

通过对电除尘运行中的主要数据进行统计分析,对优化前后4号机组电除尘的能耗等指标进行节能效果对比。

1优化风险分析:

1)4号机干式电除尘一至五电场输出二次电流降低过多后,可能造成粉尘浓度超过标准值,甚至出现环保事故;

2)4号机组正常运行中,若湿式电除尘整套装置停运,可能造成粉尘数据超标等紧急情况下,重新启动中工作量过多,影响处理事故进度;

3)湿式电除尘长时间停运,可能造成吸尘设备积灰严重,排水PH值过大造成碱液浪费;

4)粉尘浓度在环保要求临界值运行,有发生粉尘超标的风险;

5)正常运行,如由于燃烧工况变化或其他原因造成粉尘浓度快速上升,可能造成烟尘排放超标;

6)当发生烟尘浓度超标,面对提升干式电除尘电场功率和投运试试电除尘的选择问题,可能拖延事故处理的时间;

7)由于各电场降功率运行,电场电极积灰可能相应增加,无法确定各电场是否随时具备升电压,升电流能力,且湿式电除尘停运时间过久,也可能无法正常启动。

2风险应对措施:

1)4号机组正常运行中,干式电除尘一至五电场输出二次电流分别控制在400mA、400mA、300mA、300mA、300mA。

2)4号机正常运行中,停运湿式电除尘A1、B1电场运行,保持绝缘子加热器运行。

3)保持湿式电除尘循环水泵运行、排水泵运行,排水流量一般控制在4—6t/h左右,排水PH值控制在6.5左右,排水PH值过高会增加碱液的消耗量。

4)4号机组正常运行中,控制湿式电除尘出口粉尘浓度小于4mg/Nm3,小时均值不得超过5mg/Nm3。

5)如遇湿除出口粉尘浓度快速上升超过4mg/Nm3时,运行值班员应加强监视,若湿除出口粉尘浓度连续十分钟超过4mg/Nm3时或瞬间超过5mg/Nm3,应立即投入湿式电除尘电场和提高干式电除尘二次电流,降低湿除出口粉尘浓度,防止烟尘排放小时均值超标。

6)在处理粉尘浓度超标过程中,运行值班员应按照先投湿除后调节干式电除尘的原则进行处理,直至湿除出口粉尘浓度降至4mg/Nm3以下稳定运行,方可恢复优化运行方案。

7)每月15日对电除尘各电场定期进行升压试验,对二次电流无法升至400mA、二次电压不能升至45KV的电场,加强振打运行强度,可以设置连续振打运行2-3小时,再进行升压试验,如果没有效果应联系维护人员进行检查,湿式电除尘试投时间不得少于两个小时。

8)副控值班员应严格按照上述要求进行调节,通过除尘器优化运行达到节能优化的目的并确保粉尘排放不超标。

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3实施步骤:

1)联系省调,撤出4号锅炉AGC运行,负荷稳定在200MW;

2)降低五电场电流至300mA,粉尘排放浓度由1.3mg/m3升高至1.4mg/m3;

3)降低四电场电流至300mA,粉尘排放浓度由1.4mg/m3升至1.5mg/m3;

4)降低三电场电流至300mA,粉尘排放浓度由1.5mg/m3升至1.7mg/m3;

5)降低二电场电流至400mA,粉尘排放浓度由1.7mg/m3升至1.9mg/m3;

6)降低一电场电流至400mA,粉尘排放浓度由1.9mg/m3升至2.1mg/m3;

7)停运二号湿式电除尘,粉尘排放浓度由2.1mg/m3升至2.4mg/m3;

8)停运一号湿式电除尘,粉尘排放浓度由2.4mg/m3升至2.8mg/m3;

9)待出口粉尘排放浓度稳定后,再次投入两套湿式电除尘以留较多余量进行后续试验;

10)按4.5MW/min的负荷变化率进行升负荷至近满负荷(340MW左右),此时湿式电除尘出口粉尘浓度达2.3mg/m3;

11)再次停运二号湿式电除尘,粉尘排放浓度由2.3mg/m3升至2.7mg/m3;

12)停运一号湿式电除尘,粉尘排放浓度由2.7mg/m3升至3.1mg/m3;

13)稳定运行4小时后,汇报省调投入AGC。

4节能经济分析:

按4号机组正常负荷范围内,干式电除尘原一、二电场运行二次电流为500mA,三至五电场运行二次电流为400mA,二次电压为35KV-40KV。两套湿式电除尘电压30KV,电流500mA,现干式电除尘运行二次电流为400mA,400mA,300mA,300mA,300mA,电压为35KV-40KV,两套湿式电除尘退出运行,根据三相有功功率公式可得,P=√3UIcosψ*n=1.732*35*1000*0.1*0.8*20~1.732*40*1000*0.1*0.8*20。优化后,进行初步计算,4号机组干式电除尘每天可以节约厂用电约2327.81千瓦时~2660.35千瓦时。

湿式电除尘只有在湿除出口粉尘浓度连续十分钟超过4mg/Nm3时或瞬间超过5mg/Nm3才会投用,实际所需投用时间远远小于所计算量级,所以可以忽略,按照湿式电除尘停运计算:P=√3UIcosψ*n=1.732*30*1000*0.5*0.8*2。初步计算,4号机组湿式电除尘每天可以节约厂用电约997.63千瓦时。

按照4号机组每年并网运行340天计算,每年可节约113.06~124.37万千瓦时,按照当前上网电价0.45元/千瓦时计算,每年#4机组可节约资金50.88~55.97万元,经济效果非常明显。

5结论:

我厂4号机组电除尘完全可以由干湿式全功率运行,降功率且湿式电除尘可以退出运行,按照上述要求进行调节,通过对4号机组除尘器优化运行,达到了节能降耗的目的,提高了经济性,并确保了粉尘排放浓度在合理范围。

6结束语:

节能减排是我国经济发展与社会发展的基本理念,也是建设社会主义生态文明的必然要求。在火力发电厂生产运营中,我们也应该充分的认识到节能减排理念的贯彻与实施的重要性,加大节能创新力度,降低我厂发电成本,提高经济效益,并鼓励积极探求节能降耗的新技术、新方法、以努力提升企业的市场的竞争力和社会效益,做到了节能减耗,绿色发电。

参考文献:

[1]《神华国华舟山发电有限公司辅控除尘输灰运行规程》二期除尘器部分张剑辉张志浩章硕2016年1月1日版

[2]《舟山4号机电除尘技术协议》。2013.09.23版

[3]《工业锅炉安全经济运行》赵钦新中国标准出版社2003年2月1日

论文作者:刘鑫

论文发表刊物:《城镇建设》2019年17期

论文发表时间:2020/4/13

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