火电厂电除尘器优化增效研究

火电厂电除尘器优化增效研究

姚斌周统

浙江菲达环保科技股份有限公司浙江诸暨311800

摘要：随着我国工业化的不断深入，环境问题日益严重，燃煤电厂如何降低大气污染物排放已经成为当务之急。现有的静电除尘器虽然除尘效率可以达到99%以上，并且具有处理烟气量大、应用范围广等优势，但由于其对烟气中微小颗粒烟尘的捕捉效果差，已不能完全满足环境保护和节约能源的要求。正是在这一背景下，大唐户县热电厂决定采用更高效的高频电源除尘装置，并将机组负荷信号引入电除尘控制系统，作为电除尘的闭环控制信号，通过闭环信号量的变化，来反映锅炉投粉量的多少，进而把电除尘器耗电量控制在满足当前工况需要，更重要的是提高了设备的除尘效率，降低了烟尘排放浓度。

关键词：火电厂；电除尘器；优化增效；研究

1电除尘器工作原理

电除尘器是在高压静电场的作用下，使两极（阴极和阳极）间的气体电离，产生大量的自由电子、正负离子，致使通过电场的烟气尘粒与所电离的粒子结合而荷电，随后荷电粒子在电场力的作用下分别向异极电极移动，从而使烟气中的尘粒与气体分离，净化了气体。到达两级的荷电尘粒会释放掉自己所带的电荷，带电尘粒向除尘器两极的运动也是在高压静电场力的作用下完成的。而荷电尘粒沉积于极板表面，一般通过振打的方式将极板表面上的灰尘振落，使尘粒落入灰斗并被收集起来。

电除尘器原理图

2电除尘器技术主要存在的问题

随着近年来我国对火电厂燃煤锅炉烟尘排放标准的不断提高，很多电除尘器需进行改造升级，依据某一时代排放标准设计的电除尘器无法随着时代的进步而提高，出现电场数偏少，比集尘面积偏小的问题。随着新标准的颁布实施，电除尘器行业面临着前所未有的压力和挑战，仅靠电除尘器本体的常规改进，现有新建、扩建、改建的火电项目绝大多数都难以满足新的烟尘排放标准要求。纵观我国火电厂电除尘技术的研究和应用现状，要实现电除尘技术质的飞跃，需加快电除尘器电源技术的研发力度和深度，以满足大气污染物的达标排放。

3电除尘器优化增效措施

3.1对电除尘器阴极线的改进

对于阴极线的改进一般可以放在计划性检修的时候，原因是长期运行下的阴极线会在粉尘冲刷等方式下产生严重的磨损、氧化现象，整体检修起来需要机组的长时间的停运。如果受损后的阴极线没有得到很好的改进，持续下降的收尘效率直接增加了电除整体的耗电量。为了防止这种情况的发生，一般电厂都会在机组A级计划检修的时候对阴极线进行改进。采用混合极线配比形式，这种极配型式，一是可使电场强度分布均匀、即极板上的电晕电流密度分布均匀，从而抑制了反电晕的产生；二是可在保证效率的前提下适当的加大电除尘器的煤种适用范围；三是可消除电场死区消除电场死区提高收尘效率。

3.2对电除尘器阳极板的改进

一般情况下除尘效率是随着比集尘面积增加而提高，一定量的比集尘面积是保证除尘效率的一个必要条件。集尘面积大可从根本上克服高比电阻粉尘所带来的恶劣工况对电除尘器高效运行所造成的危害。阳极板的面积比较大，在改进阳极板之前的首要任务是解体除尘器外壳。在检修的时候需要对收尘极进行冲刷，经过改进收尘极的阳极板有良好的节能效果。

3.3对电除尘器可控硅的改进

通过改变控制电压（施加在阳极和阴极之间控制回路的控制电压），进而控制主回路上阳极和阴极之间的通断情况的可控硅，它和电子开关的作用是一样的。通过对自身功耗的降低，使通断性能得到快速提升，进行使得整个电除尘器系统的效率得到显著提高。

3.4对电除尘器电源的改进

将电除尘器电场电源改造为新型高频电源，以发挥其运行参数高、稳定，同时节能效果明显的优势。高频电源提供了几乎无波动的直流输出，这使得静电除尘器能够以次火花发生点电压运行，从而提高了电除尘器的供电电压和电流，增大了电晕功率的输入，可有效提高电除尘器的效率。高频电源工况适应性强，有效对付高浓度和高比电阻粉尘。高频电源给除尘器提供接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形，针对各种特定的工况，可以提供最合适的电压波形，从而提高除尘效率。

经济效益

3.5对电除尘器控制器的改进

控制器有高压控制器和低压控制器之分，高压控制器主要负责调整流变输入电压（这一步是通过调节可控硅触发角来完成的），而阴极/阳极振打电机、排灰电机、瓷套电加热器、灰斗电加热器、仓壁振动控制等的启停和工作时序的调整主要是由低压控制器来完成的。有效地改进电除尘器控制器，对于提高电除尘器的工作效率意义重大。

4电除尘技术的发展方向

随着对环境污染控制要求的不断提高，特别是对烟尘排放浓度的控制越来越严格，促进了电除尘技术的不断发展。各种电除尘新技术的开发和研究方兴未艾，当前电除尘技术的研究主要是围绕提高后级电场除尘效率、捕集细微烟尘、克服反电晕以达到极低排放要求的本体创新和新型电源开发等，概括为：1）电除尘本体技术的深入细化研究；2）电除尘本体与高效节能电源控制合理配合技术应用研究；3）除尘机理及理论方面更深入细致研究；4）PM2.5高效除尘技术研究；5）整体工艺（燃烧过程、除尘过程、脱硫脱硝等）一体化、协同除尘、脱硫、脱硝技术的综合性能、经济性对比研究。

5结束语

总之，在锅炉燃用煤种适用性差、老电除尘器改造或新建项目场地受限制时，可采用烟气预处理技术或高频电源技术；在锅炉燃用煤种适用性较好的新建项目或改造项目则以电除尘器本体技术为主导技术；在传统单一污染物控制技术难以满足多种污染物同时达标排放的情况下可采用一体化、协同技术；在烟气治理工艺为烟气脱硝－除尘器－湿法脱硫的燃煤电厂，结合湿法脱硫塔布置情况与工艺特点，重点考虑新型湿式电除尘技术与湿法脱硫系统的集成应用，强化控制烟气中的PM2.5、SO3等多种污染物。

参考文献：

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