PL175604B1

PL175604B1 - Method of reducing dust emission from a coal dust fired power boiler after damping a fire in its furnace

Info

Publication number: PL175604B1
Application number: PL95307071A
Authority: PL
Inventors: Józef Wąsik; Roman Giżejowski; Gwidon Kondratowicz; Włodzimierz Rogula
Original assignee: Elektrownia "OPOLE" Spółka Akcyjna; Zaklady Pomiarowo Badawcze Ene
Priority date: 1995-02-01
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 1999-01-29
Also published as: PL307071A1

Abstract

Sposób regulacji emisji pyłowej z energetycznego kotła pyłowego po jego wygaszeniu, polegający na rozpaleniu palników rozpałkowych przed jego wygaszeniem przy równoczesnym zmniejszaniu wydajności palników pyłowych do zera, wygaszeniu palników rozpałkowych, wyłączeniu elektrofiltru, przełączeniu strzepywaczy elektrod z pracy przerywanej na pracę ciągłą i wentylowaniu kotła powietrzem, znamienny tym, że w zabezpieczeniu podnapięciowym zespołów zasilających elektrofiltr nastawia się napięcie zadziałania na wartośćwynoszącą od 30 do 50% napięcia jakie podaje się na elektrody elektrofiltru w stanie zimnym, przy gęstości prądu ulotu wynoszącej od 0,15 do 0,25 mA na m2 powierzchni elektrod, zaś po wygaszeniu palników pyłowych, przez co najmniej 5 minut pali się tylko palniki rozpałkowe, przy czym, utrzymuje się prędkość przepływu spalin w elektrofiltrze o co najmniej 20% większą niż w czasie wentylowania kotła, po czym wyłącza się palniki rozpałkowe, a następnie wentyluje się kocioł najmniejszą dopuszczoną ilością powietrza, zaś elektrofiltr wyłącza się dopiero po zmniejszeniu w nim prędkości przepływu spalin do wartości najniższej, jakąmożna osiągnąć przy odstawianiu kotła do gorącej rezerwy, przy czym, podczas przyspieszonego studzenia kotła, przepływem gazu o zwiększonej prędkości, załącza się elektrofiltr na cały czas studzenia kotła, natomiast po wystudzeniu elektrofiltru, kiedy rezystywność popiołu na elektrodach spada poniżej 101° Qcm, załącza się strzepywacze elektrod do pracy ciągłej, przy załączonym elektrofiltrze, do czasu uzyskania wymaganego stopnia czystości elektrod.The method of controlling dust emissions from a pulverized energy boiler after it has been extinguished, consisting in on firing up the kindling burners before it is extinguished while reducing the efficiency dust burners to zero, extinguishing the kindling burners, switching off the ESP, switching electrode rappers from intermittent to continuous operation and ventilation of the boiler with air, characterized in that the electrostatic precipitator is set in the undervoltage protection of the supply units actuation voltage to a value ranging from 30 to 50% of the voltage applied to the electrostatic precipitator electrodes in a cold state, with a venting current density of 0.15 to 0.25 mA per m2 area electrodes, and after the dust burners have been extinguished, only the kindling burners are burning for at least 5 minutes, wherein, the exhaust gas flow rate through the ESP is kept at least 20% higher than when ventilating the boiler, after which the kindling burners are turned off, and then the boiler is ventilated the smallest amount of air admitted, and the electrostatic precipitator switches off only after it is reduced flue gas flow velocity to the lowest value that can be achieved when the boiler is shut down hot reserve, with gas flow at increased speed during accelerated cooling of the boiler, the electrostatic precipitator is activated for the entire time the boiler cools down, and after the electrostatic precipitator cools down, when the resistivity the ash on the electrodes drops below 101 ° Qcm, the electrode rappers are activated continuous, with the electrostatic precipitator on, until the required degree of electrode cleanliness is obtained.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji emisji pyłowej z energetycznego kotła pyłowego po jego wygaszeniu stosowany w kotłach, których spaliny są odpylane w elektrofiltrach.The subject of the invention is a method of controlling dust emission from a pulverized energy boiler after its extinguishment, used in boilers whose flue gases are dedusted in electrostatic precipitators.

Dotychczas podczas odstawiania kotła pyłowego z ruchu zmniejsza się dopływ pyłu węglowego do palników pyłowych przy równoczesnym paleniu palników rozpałkowych. Po obniżeniu wydajności palników pyłowych do zera gasi się palniki rozpałkowe, po czym, zgodnie z dokumentacją techniczno-ruchową producenta elektrofiltrów, wyłącza się zespoły zasilające elektrofiltry energią -elektryczną wysokiego napięcia, a układy strzepywania elektrod przełącza się z pracy przerywanej do pracy ciągłej i utrzymuje się je przez 4 do 8 godzin w ruchu. Po wygaszeniu wszystkich palników pozostawia się w ruchu wentylatory spalin na czas niezbędnego wentylowania kotła.So far, during the shutdown of the pulverized coal boiler, the inflow of coal dust to the pulverized burners has been reduced with the firing up of the kindling burners at the same time. After lowering the efficiency of dust burners to zero, the kindling burners are turned off, then, according to the technical and operational documentation of the electrostatic precipitator manufacturer, the units supplying the electrostatic precipitators with high voltage electric energy are turned off, and the electrode rattling systems are switched from intermittent to continuous operation and maintained them for 4 to 8 hours on the move. After all burners have been extinguished, the flue gas fans are left in operation for the time necessary to ventilate the boiler.

Znany sposób powoduje, że po wygaszeniu kotła wzrasta gwałtownie koncentracja pyłu w gazie odlotowym oraz emisja pyłowa, która wielokrotnie przekracza wartości dopuszczalne, szczególnie w okresie wentylowania kotła. Powodem tego jest zdmuchiwanie pyłu z różnych wewnętrznych powierzchni kotła, kanałów i elektrofiltru oraz pogorszenie się, w tym okresie, skuteczności odpylania elektrofiltru. Próby utrzymania napięcia na elektrodach elektrofiltru po wygaszeniu wszystkich palników nie pozwoliły na osiągnięcie wymaganej' skuteczności odpylania, natomiast w trakcie tych prób pojawiły się objawy niestabilnej pracy elektrofiltru, które powodowały samoczynne wyłączanie zespołów zasilających elektrofiltr. W związku z tym przyjął się pogląd, że korzystniej jest, zwłaszcza dla stanu technicznego elektrofiltru, kiedy na ten czas wyłączy się napięcie zasilające elektrody. Natomiast dla skutecznego oczyszczania elektrod zaleca się w tym okresie przełączenieThe known method causes that after the boiler is put out, the concentration of dust in the flue gas increases rapidly and the dust emission increases many times over the limit values, especially during the boiler ventilation period. The reason for this is dust blowing off the various internal surfaces of the boiler, ducts and ESP, and the deterioration of the ESP dedusting efficiency during this period. Attempts to maintain the voltage on the electrostatic precipitator electrodes after all burners were extinguished did not allow to achieve the required dedusting efficiency, while during these tests symptoms of unstable electrostatic precipitator operation appeared, which caused the electrostatic precipitator supply units to switch off automatically. Therefore, it has been assumed that it is more advantageous, especially for the technical condition of the electrostatic precipitator, when the electrode supply voltage is turned off at that time. However, for effective cleaning of the electrodes it is recommended to switch during this period

175 604 układu strzepywaczy z pracy przerywanej do pracy ciągłej, co jeszcze bardziej zwiększa zapylenie gazów odlotowych.175 604 of the intermittent to continuous operation rappers, which further increases the dustiness of the exhaust gases.

W trakcie badań zmierzających do ograniczenia pylenia kotła po jego wygaszeniu nieoczekiwanie okazało się, że zasadniczy wpływ na zmniejszenie niekorzystnych zjawisk ma właściwy sposób przygotowania kotła i elektrofiltru przed wygaszeniem kotła oraz przystosowanie automatycznej regulacji napięcia i elektrycznych zabezpieczeń do krańcowo zmieniających się charakterystyk napięciowo-prądowych w czasie wygaszania i po wygaszeniu kotła.In the course of research aimed at limiting the dusting of the boiler after it has been extinguished, it has unexpectedly turned out that the decisive influence on the reduction of unfavorable phenomena has a proper method of preparing the boiler and electrostatic precipitator before the boiler is put out, as well as adapting the automatic voltage regulation and electrical protections to the extremely changing voltage and current characteristics over time. extinguishing and after extinguishing the boiler.

W sposobie według wynalazku, w zabezpieczeniu podnapięciowym zespołów zasilających elektrofiltr nastawia się napięcie zadziałania na wartość wynoszącą od 30 do 50% napięcia jakie podaje się na elektrody elektrofiltru w stanie zimnym, przy gęstości prądu ulotu wynoszącej od 0,15 do 0,25 mA na m² powierzchni elektrod. Po wygaszeniu palników pyłowych, przez co najmniej 5 minut pali się tylko palniki rozpałkowe, a prędkość przepływu spalin w elektrofiltrze utrzymuje się co najmniej o 20% większą niż w czasie wentylowania kotła, po czym wyłącza się palniki rozpałkowe. Następnie wentyluje się kocioł najmniejszą dopuszczoną ilością powietrza, a elektrofiltr wyłącza się dopiero po zmniejszeniu w nim prędkości przepływu spalin do wartości najniższej, jaką można osiągnąć przy odstawianiu kotła do gorącej rezerwy. Podczas przyspieszonego studzenia kotła przeptywem gazu o zwiększonej prędkości, załącza się elektrofiltr na cały czas studzenia kotła. Po wystudzeniu elektrofiltru, kiedy rezystywność popiołu na elektrodach spada poniżej 10^1θ Qcm, załącza się strzepywacze elektrod do pracy ciągłej, przy załączonym elektrofiltrze, do czasu uzyskania wymaganego stopnia czystości elektrod.In the method according to the invention, in the undervoltage protection of the electrostatic precipitator supply units, the operating voltage is set to a value ranging from 30 to 50% of the voltage applied to the electrodes of the electrostatic precipitator in a cold state, with a volumetric current density ranging from 0.15 to 0.25 mA per m ² electrode surfaces. After the dust burners are extinguished, only the kindling burners are lit for at least 5 minutes, and the exhaust gas flow rate in the electrostatic precipitator is kept at least 20% higher than during the boiler venting, after which the kindling burners are turned off. Then the boiler is ventilated with the smallest admissible amount of air, and the electrostatic precipitator is switched off only after reducing the exhaust gas flow velocity in it to the lowest value that can be achieved when the boiler is put into hot reserve. During the accelerated cooling of the boiler by means of a gas flow of increased speed, the electrostatic precipitator is activated for the entire time of cooling the boiler. After the electrostatic precipitator has ^cooled down, when the ash resistivity on the electrodes drops below 10 ^1θ Qcm, the electrode rappers for continuous operation are turned on, with the electrostatic precipitator on, until the required degree of cleanliness of the electrodes is obtained.

W sposobie według wynalazku, obniżenie nastawienia napięcia zadziałania zabezpieczenia podnapięciowego zespołów zasilających elektrofiltr zapobiega samoczynnemu wyłączaniu wysokiego napięcia zasilającego elektrody oraz zapewnia stabilną pracę elektrofiltru w czasie wentylowania kotła przepływem gorącego powietrza pozwalając na podniesienie skuteczności odpylania. Ponadto zwiększona prędkość przepływu gazów spalinowych pozwala na wykorzystanie okresów wysokiej skuteczności odpylania elektrofiltru przed wygaszeniem kotła, do zdmuchiwania zalegającego popiołu lotnego z jego powierzchni wewnętrznych i na zatrzymanie go w elektrofiltrze.In the method according to the invention, lowering the setting of the undervoltage protection of the electrostatic precipitator supply units prevents the automatic switching off of the high voltage supplying the electrodes and ensures stable operation of the electrostatic precipitator during the ventilation of the boiler with the hot air flow, allowing to increase the dedusting efficiency. Moreover, the increased flow velocity of the exhaust gases allows the use of periods of high efficiency of the electrostatic precipitator before the boiler is put out to blow the residual fly ash from its internal surfaces and to keep it in the electrostatic precipitator.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania.The invention is explained in more detail in an embodiment.

W zabezpieczeniu podnapięciowym zespołów zasilających elektrofiltr nastawia się napięcie zadziałania na 10 kV.In the undervoltage protection of the electrostatic precipitator supply units, the activation voltage is set to 10 kV.

Przy odstawieniu kotła energetycznego, wyposażonego w 12 sztuk mazutowych palników rozpałkowych, współpracującego z elektrofiltrem o poziomym przepływie spalin, zapala się 8 palników mazutowych, po czym zmniejsza się dopływ pyłu węglowego do palników pyłowych do zera i po wygaszeniu palników pyłowych, przez 10 minut pali się tylko palniki mazutowe. W tym czasie prędkość przepływu spalin w przewodzie kominowym utrzymuje się na wartości 20 m/s. Następnie wyłącza się palniki mazutowe i wentyluje się kocioł najmniejszą dopuszczoną ilością powietrza tak żeby prędkość spalin w kominie utrzymywała się na poziomie 9 m/s. Elektrofiltr wyłącza się dopiero po zmniejszeniu w nim prędkości przepływu spalin do wartości najniższej jaką można osiągnąć przy odstawianiu kotła do gorącej rezerwy a wynoszącej nie więcej niż 0,05 m/s. W czasie przyspieszonego studzenia kotła przepływem gazu o zwiększonej do 9 m/s prędkości mierzonej w kominie, załącza się elektrofiltr na cały czas studzenia kotła. Po wystudzeniu kotła, kiedy rezystywność popiołu na elektrodach spada poniżej 10^1θ Qcm, załącza się strzepywacze elektrod do pracy ciągłej przy załączonym elektrofiltrze, do czasu uzyskania narostów na elektrodach elektrofiltru nie grubszych od około 2 mm.When shutting down the power boiler, equipped with 12 mazut kindling burners, cooperating with an electrostatic precipitator with horizontal flue gas flow, 8 mazut burners are lit, then the supply of coal dust to the dust burners is reduced to zero and after the dust burners are extinguished, it burns for 10 minutes only mazut burners. During this time, the exhaust gas flow velocity in the chimney conduit is kept at 20 m / s. Then the mazut burners are turned off and the boiler is ventilated with the smallest allowable amount of air so that the speed of exhaust gases in the chimney remains at the level of 9 m / s. The electrostatic precipitator is turned off only after reducing the exhaust gas flow velocity in it to the lowest value that can be achieved when the boiler is put out of the hot reserve, but not more than 0.05 m / s. During the accelerated cooling of the boiler by the gas flow with the velocity measured in the chimney increased to 9 m / s, the electrostatic precipitator is activated for the entire time of cooling the boiler. After the boiler cools down, when the ash resistivity on the electrodes drops below 10 ^1θ Qcm, the electrode rappers are turned on for continuous operation with the electrostatic precipitator on, until the accretions on the electrostatic precipitators not thicker than about 2 mm are obtained.

Zastosowane rozwiązania obniżają emisję pyłową po wygaszeniu kotła do wartości 180 kg/h czyli mniejszej od wartości dopuszczalnej 279 kg/h.The applied solutions reduce the dust emission after the boiler is extinguished to the value of 180 kg / h, which is lower than the permissible value of 279 kg / h.

175 604175 604

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egzPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 2,00 złPrice PLN 2.00

Claims

Patent claim

A method of regulating dust emission from a pulverized energy boiler after it has been extinguished, which consists in lighting the kindling burners before it is extinguished, while reducing the efficiency of the dust burners to zero, extinguishing the ignition burners, switching off the electrostatic precipitator, switching electrode rappers from intermittent to continuous operation and ventilating the boiler with air, characterized in that in the undervoltage protection of the electrostatic precipitator supply units the operating voltage is set to a value ranging from 30 to 50% of the voltage which is applied to the electrodes of the electrostatic precipitator in a cold state, with a discharge current density ranging from 0.15 to 0.25 mA per m ^{2 of} surface electrodes, and after the dust burners are extinguished, only the kindling burners are lit for at least 5 minutes, while the exhaust gas flow rate in the electrostatic precipitator is maintained by at least 20% higher than during the boiler venting, and then the kindling burners are turned off and then ventilated the smallest boiler the permissible amount of air, and the electrostatic precipitator is turned off only after the exhaust gas flow velocity has been reduced to the lowest value that can be achieved when the boiler is put into hot reserve, and during the accelerated cooling of the boiler by gas flow at an increased speed, the electrostatic precipitator is turned on all the time the boiler is cooled down, and after the electrostatic precipitator has cooled down, when the ash resistivity on the electrodes drops below 10 ¹⁰ Ω cm, the electrode rappers are turned on for continuous operation, with the electrostatic precipitator on, until the required degree of electrode cleanliness is obtained.