北极星大气网讯:摘要：为了实现1000MW燃煤机组超低排放改造后粉尘达标排放，针对机组投运后出现的粉尘周期性波动、整流变频繁跳闸等问题，找出问题原因。从脱硫系统、低低温省煤器、煤质等3个方面对粉尘的影响进行定性分析，找出了之间的相关性，提出控制策略与改造建议。通过调整整流变运行二次电流，降低了除尘器电耗，节能减排效果显著，有效提高了设备的可靠性。
0引言
环保压力日益加大，河南省政府发布了《河南省燃煤机组超低排放改造专项行动方案》，在强制燃煤机组超净排放的同时，实行每度电加价一分钱，与奖励基础电量发电利用小时200h的激励政策。在压力与利益的驱动下，燃煤电厂陆续进行了超净排放改造。改造后，粉尘成了制约达标排放的一大难题。某公司采用烟气协同治理技术路线，执行超低排放标准，即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于5、35、50mg/m3，对粉尘排放提出了更高的要求。因此，解决制约粉尘达标排放的难题、提出控制策略与改造十分必要。
1超低排放改造措施
该公司三期2台1000MW机组，分别为5号机组、6号机组(以5号机组为参考)，地处豫北地区，采用华能国际股份有限公司燃煤电厂烟气协同治理技术路线：烟气脱硝装置(SCR)+烟气冷却器(FGC)+低低温电除尘器(ESP)+高效除尘的石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置(FGD)+烟囱。
脱销系统采用增加备用层方案：脱硫系统顶升脱硫塔，增加1台浆液循环泵，同时将原5A浆液循环泵对应喷淋层由最底层升至第四层，脱硫塔浆液循环泵依次为5A-5B-5C-5D-5E，对5A浆液循环泵进行改造；吸收塔喷淋层喷嘴改造为单向双喷嘴或双向喷嘴，塔内增加托盘，原吸收塔2层除雾器改造为3层高效除雾器，增加烟道除雾器；除尘系统一到四电场共布置24台整流变，通过在电除尘入口增加低低温省煤器(也称烟气冷却器)降低电除尘器入口烟温，设计由原入口烟温140℃降至90℃，有效降低粉尘比电阻，将一、四电场12台整流变更换为进口ALSTOM高频电源，可以有效捕集粉尘。
改造简图如图1所示。5号、6号机组分别于2016年3月13日、6月27日完成了超低排放改造。
图1改造路线简图
该公司1000MW机组在超低排放改造完成后的运行过程中，遇到了不少制约达标排放的问题，尤其是粉尘，可调节手段有限，容易发生超标问题。
2改造后存在问题与解决办法
2.1烟囱入口粉尘瞬时值周期性大幅波动
在5号机组超低排放改造完成后，并网运行初期，除尘器后、烟囱入口粉尘瞬时值周期性(1次∕h)大幅波动，很容易造成粉尘排放小时均值超标。
查询历史曲线发现，电除尘后与烟囱入口粉尘瞬时值同步波动，对CMES采样分析装置进行检查，并对除电除尘振打进行记录抄表，均未发现异常。
后在查询电除尘变高压侧电流时发现，该电流周期性每小时下降一次，结合ALSTOM高频电源说明书发现一电场6台整流变设计每小时降功率一次，经对比，一电场6台整流变同步降功率与粉尘瞬时值波动周期完全吻合，在修改一电场6台整流变降功率程序后(每小时6台整流变同步降功率改为每隔10分钟1台整流变降功率)粉尘瞬时值周期性波动幅值大幅降低，对粉尘排放小时均值几乎没有影响。在修改一电场整流变降功率程序后，发现5A11与5B11整流变降功率后，粉尘瞬时值波动幅值要明显高于其它一电场整流变，因5A11与5B11整流变处于烟气通道的两侧，怀疑为烟气流场的分布原因引起，详细原因有待进一步研究。
2.2整流变因冷却液温度高跳闸
河南地区随着春季的到来，空气中飘絮较多，环境温度逐步升高，该公司百万机组先后发生多台次一、四电场整流变因冷却液温度高而跳闸；在冬季环境温度较低时，也多次发生一、四电场整流变异常跳闸，给粉尘达标排放造成了很大的压力。
查阅ALSTOM高频电源说明书，发现一、四电场整流变通风冷却系统设计有两层滤网，春季空气中柳絮较多，滤网极容易堵塞，而环境温度较高，造成整流变频繁因冷却液温度高跳闸。ALSTOM高频电源装置设计有冷却液高于环境温度25℃整流变自动跳闸的保护，冬季环境温度低，如滤网堵塞，即使冷却液温度未达到保护值65℃，也会因为整流变冷却液高于环境温度25℃保护动作。
经过清理一、四电场整流变本体冷却风滤网后，在之后很长时间内，一、四电场整流变未再次发生因冷却液温度高跳闸异常。针对季节特点，制定了定期清理整流变本体进风滤网的措施，确保了设备安全可靠运行、粉尘达标排放。
2.3烟囱入口粉尘瞬时值再次周期性大幅波动
为了实现减排并节能，尝试降低整流变运行二次电流。在降低二次电流后，再次发生了除尘器出口、烟囱入口粉尘大幅周期性波动的问题。
一、四电场采用进口阿尔斯通高频电源整流变，额定二次电流1700mA，二、三电场采用国产南环高频电源整流变，二电场整流变额定二次电流1600mA，三电场整流变额定二次电流1800mA。
5号机组超净验收阶段，一电场整流变运行二次电流1300mA，二、三、四电场运行二次电流1200mA，除尘器电耗较高。
为了降低电除尘电耗，并测试整流变出力改变对粉尘的影响程度，2016年4月22日至5月3日，尝试逐步降低各电场整流变二次电流运行，最终一电场二次电流由1300mA降至800mA，二、三、四电场二次电流由1200mA降至700mA，5A、5B电除尘变高压侧电流由95A、103A分别降至51A、55A，电除尘器电耗大幅降低，节能效果明显，但也引发了关联问题，再次出现了粉尘瞬时值周期性波动现象。
通过对比DCS历史趋势发现，除尘器后、烟囱入口粉尘波动的时间段完全与四电场振打起始时间吻合。分析产生该现象的原因为：一、二、三电场振打投入频率较高，极板积灰较少，且后面电场可以捕捉振打投入产生的二次扬尘，故对粉尘影响要小得多；降低一、二、三电场二次电流降低后，电场力减弱，四电场负载增加，极板上集灰增多，故四电场振打投入对粉尘影响较大。
为了将四电场电流变振打投入对粉尘排放的影响降低到最小，在降低一到四电场整流变二次电流运行的同时，对四电场阴极振打周期进行调整，保证每小时只有1台次四电场整流变阴极振打投入，避免同步振打，最终实现在粉尘达标排放的同时将除尘器电耗由0.21%降至0.15%，节能效果显著。
因每次机组负荷或者煤质变化，需要人工手动改变各台整流变二次电流，人工操作量大，且人为调整滞后性强，不能充分挖掘除尘设备的节能潜力，建议引入除尘器整流变二次电流自动控制系统。
