Электрофильтры находятся в эксплуатации десятки лет. Нередко срок их службы (с учетом ремонтов) составляет 30—40 лет. За такой период времени естественно изменяется как режим работы технологического агрегата, так и санитарные требования к величине выбросов из электрофильтра в атмосферу.
Безусловно радикальным средством обеспечения требуемых санитарных норм является установка новых электрофильтров. Но в целом ряде случаев реконструкция устаревших электрофильтров является экономически целесообразной.
Анализ результатов выполненных реконструкций электрофильтров показывает, что работы по повышению эффективности выполняются, как правило, по двум-трем направлениям. Например, замена системы коронирующих электродов, увеличение площади осаждения, замена агрегатов питания.
Реализация этих решений, безусловно, повышает эффективность электрофильтров, но результаты нередко оказываются недостаточными
В связи с этим уже на стадии разработки технического задания на реконструкцию устаревших аппаратов должны быть рассмотрены минимум б... 10 направлений работ по повышению эффективности электрофильтров. При этом прогнозируемая степень очистки газов должна быть рассчитана с известным запасом, учитывающим естественное закономерное снижение эффективности электрофильтра в процессе эксплуатации.
Другими словами, реконструируемый электрофильтр должен иметь обоснованный запас по степени очитки газов, обеспечивающий требуемые нормы выбросов пыли в течение периода до планового ремонта.
Многолетний опыт разработки, испытаний, реконструкции и ремонта отечественных и зарубежных электрофильтров имеющийся в OAO СФНИИОГАЗ позволил разработать и успешно применить излагаемые ниже методы.
Одно из безусловных преимуществ предлагаемых методов - возможность разработать стратегию достижения требуемой эффективности электрофильтра, обеспечив минимальные затраты, отбросив наиболее дорогостоящие пути и переходя по мере необходимости от наиболее дешевых методов к более дорогим.
Устаревшие электрофильтры нередко работают неудовлетворительно, а проводимые реконструкции, дающие повышение эффективности аппаратов, не позволяют, как правило, достичь требуемых санитарных норм выбросов.
Достичь требуемых результатов удается с использованием рабочих характеристик (зависимостей степени очистки газов от влияющих параметров) электрофильтра, получаемых экспериментально-расчетным путем. Получение всех требуемых характеристик для конкретного электрофильтра трудоемкая и дорогостоящая работа. Поэтому целесообразно, использовать опыт исследований, испытаний с целью применения их на других объектах.
Такая работа выполнялась в СФ НИИОГАЗ в течение длительного времени, в результате чего был разработан метод повышения эффективности электрофильтров, приводимый ниже.
Сущность данного метода (назовем его метод рабочих характеристик) заключается в аналитическом определении величины снижения выбросов до внедрения какого-либо мероприятия. Это дает возможность прогнозировать эффект от планируемого отдельного мероприятия или их комплекса и выбирать варианты с минимальной стоимостью затрат.
Метод позволяет достичь требуемых норм выбросов путем изменения режимных, технологических и, при необходимости, конструктивных и проектных параметров. Общее количество, изменяемых параметров может достигать тридцати и более.
Успешное применение метода на шести ГРЭС Китая, на электростанциях Украины (Криворожская, Трипольская), на Яйвинской ГРЭС, на Ярославском и Рязанском НТО и др. предприятиях позволяет рекомендовать его практически для всех электрофильтров.
Метод применим при разработке гарантийных зависимостей новых электрофильтров, при реконструкции устаревших аппаратов, при необходимости повышения степени очистки газов электрофильтров, выбросы пыли из которых требуется снизить.
В качестве примера использования метода приведена таблица 4.7., в которой рассмотрен ряд параметров применительно к двухпольному электрофильтру ДГПС-45х2 Яйвинской ГРЭС-16.
Для успешной эксплуатации электрофильтров должны быть выполнены следующие виды работ:
- организационные;
- режимные;
- конструктивные;
- технологические;
Таблица 4.7.
Влияние изменений некоторых параметров на степень очистки газов на примере двухпольного электрофильтра Яйвинской ГРЭС-16 (базовая степень очистки 97%)
| Изменяемый параметр электрофильтра, | Изменение степени очистки (по отношению к базовой), % | Примечание |
| 1. Снижение присосов с 15 до 7,5% | + 0,28 | |
| 2.Режим встряхивания осадительных электродов | 0 … +1,26 | О — непрерывное вращение валов, 1,26 - оптимальный режим |
| 3.Снижение скорости газов с 1,9 до 1,8м/с | +0,23 | |
| 4. Снижение температуры газов со 1б9до159°С | +0,25 | |
| 5. Уменьшение расцентровки электродов с 15 до 7,5 мм | +1,00 | На обоих полях |
| 6. Снижение напряжения зажигания короны до 15 кВ | на одном поле - + 0,77 на двух полях - + 1,65 | Требуется замена коронирующих элементов |
| 7.Увеличение площади осаждения на 30% | +1,94 | Реконструкция |
Данная таблица является иллюстрацией изменения степени очистки газов в электрофильтре при изменении отдельных параметров.
Для учета одновременного влияния 2-х и более параметров необходимо использование специальных графиков, рассчитываемых применительно к конкретным условиям.
Организационные работы должны выполняться в период всего “жизненного” цикла аппарата. Они проводятся на стадиях выбора и проектирования газоочистки, изготовления, транспортировки, хранения, монтажа, наладки и эксплуатации электрофильтра.
Режимные методы предусматривают разработку и поддержание таких условий работы аппарата, при котором его узлы, механизмы, агрегаты питания работают с высокой прогнозируемой надежностью, обеспечивая максимально-возможную степень очистки газов.
Технологические методы повышения эффективности работы электрофильтров могут быть использованы для интенсификации одной из стадий очистки (зарядка частиц, движение их к осадительному электроду, удаление с осадительной поверхности, транспортировка и сбор уловленного продукта, его утилизация и хранение) или для нескольких стадий одновременно.
Конструктивные методы включают в себя изменение (замену) тех или иных узлов, которые в конкретных условиях работы аппарата не позволяют получить желаемое повышение эффективности работы электрофильтра.
Конструктивные методы повышения эффективности применяются, как правило, к устаревшим электрофильтрам, в первую очередь к быстро изнашиваемым или неудовлетворительно работающим в данных условиях узлам, механизмам встряхивания, коронирующим и осадительным электродам и др.
Нередко устаревшую активную зону аппарата заменяют полностью, подвергая изменениям и корпус аппарата.
Проектные методы могут предусматривать изменение ранее принятых решений: улучшение газораспределения, снижение гидравлических потерь, изменение схем очистки, систем удаления пыли и т.д.
Приведенная классификация, безусловно, не является исчерпывающей, и в значительной мере условна.
Однако она позволяет систематизировать возможные направления работ и целенаправленно проводить мероприятия по повышению эффективности.
Наиболее целесообразным является комплексное проведение указанных мероприятий.
При этом на первом этапе целесообразно оценить эффективность и стоимость как каждого мероприятия в отдельности, так и в комплексе.
В настоящее время наиболее распространено применение оптимизации следующих параметров:
- периодичность и интенсивность (величина ударного импульса) встряхивания электродов,
- распределение газов в электрофильтре;
- питание полей электрофильтра током высокого напряжения.