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摘要：本文分析了我厂电除尘现状，具体探讨了电除尘优化改造技术的特点。通过技术改造，保证我厂烟气除尘装置的安全、稳定、长周期生产，实现了节能降耗、空气净化、效益提高的目的。
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关键词：电除尘 改造 除尘效率 环保
Abstract: This paper analyzes the present situation dust removal our factory, and specifically discusses the characteristics of the technology to dust removal optimized renovation. By technical innovation, ensure that our factory dedusting devices with the security, stability, long production period, realized the saving energy and reducing consumption, air purification, the purpose of the efficiency was improved.
Key Words: dust removal; transform; the dust removal efficiency; environmental protection
中图分类号：TU834.6+32 文献标识码：A文章编号：
0前言
我厂热电站电除尘器于1998年投运。近年来由于电除尘设备老化、煤质改变等原因，除尘效率较差。特别是电除尘电场的麻花线经常断线，导致电场短路，电除尘运行可靠性低，无法达到原除尘效率。
随着环境保护工作的逐步深入，空气质量要求的逐步提高，近年来环保排放要求提高至100mg/Nm3，要求除尘效率提高至99.27%以上。而热电站现有烟气除尘设备的设计容量（比集尘面积仅55.8m2/m3/s）显得偏小，需要进行扩容改造。
因此，我厂电除尘需要进行优化改造，提高运行效率，提高周边环境质量。
1 技术分析
1.1 合理选型，保证足够大的比集尘面积。
有效收尘面积是保证电除尘器高效运行的先决条件，因此要实现尽量在既定场地范围内放下尽量多的集尘面积，根据电除尘运行经验，必须达到一定的断面积和集尘面积，才能保证效率。其优点：一是可降低电场风速，延长烟气在电场中的停留时间，提高电除尘器的收尘效率；二是可降低烟尘对极板、极线的磨损冲刷，延长电除尘器内部的构件的使用寿命。
1.2 采用场强均匀的极线改变极配型式，消除场强死区。
国内传统电除尘器采用一块极板对一根阴极线，烟气流方向电晕线的线距太开，造成线与线之间存在较大的场强死区，场强分布不均匀，使电除尘器在低电压下产生反电晕，导致电除尘器效率下降。本次改造采用一块极板对两根阴极线。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（经测试极板上的板电流密度达到σr=0.2），从而抑制了反电晕的产生；二是可消除电场死区，提高收尘效率。
1.3 采用宽间距技术，抑制反电晕的发生。
为防止运行时飞灰比电阻偏高，可能引起反电晕现象的发生，导致电压升不上去，降低除尘效率。为了减少反电晕的发生，采用宽间距技术。
因为电除尘的反电晕决定于极板上粉尘层的电场强度，而电场强度E=i×R（i为板电流密度，R为粉尘层电阻），显然，降低除尘器内的板电流密度，可以避免粉尘层中的电场强度达到击穿电压，从而抑制反电晕的发生。因此增大极间距，减小电晕电流，防止反电晕的发生。
根据运行经验，极间距应随工况特别是粉尘比电阻的不同而改变，宽间距由于场强的分布较均匀，可抑制反电晕的发生，对比电阻粉尘有更宽的适应性，同时可提高电场运行电压，因此采用宽间距400mm将更为有利。
1.4 采用吊打分开式刚性阴极系统
吊打分开式刚性阴极系统，使振打配置灵活、着力点位置合理、传力效率高。热电站燃用山西煤，粉尘粘性强，电除尘器阴极系统采用吊打分开结构，大大增大了振打加速度，同时又减小了承压绝缘子的冲击力，保证了承压绝缘子不易损坏。吊打分开式刚性阴极系统以吊打分开、划小振打区域为显著特点，其振打器配置灵活，着力点位置合理、传力效率高，具有较大的优越性。实验和实践都证明：当振打器配置相同时(四点悬挂)。阴极线上的振加速度值可提高到原结构的2.3倍以上。而承压绝缘子不再直接承受冲击载荷。其间接承受的冲击力，不足原结构的5％，大大改善了承压绝缘子的工作环境，有利于提高绝缘件的使用寿命，但新结构阴极系统的重量有所增加。
1.5 采用加强型振打器配合欠电和断电振打方式，保证粉尘彻底清除。
采用加强型电磁锤振打器，最大振打力较常规振打器增加50%。由于电磁锤振打的振打强度通过微机控制灵活可调，这样既可满足高粘性粉尘对振打加速度的要求，又可适应工况变化对振打强度改变的要求。
同时，利用BE型顶部电磁锤瞬间振打实时可控制的特点，为了清灰更加彻底，减小振打时粉尘的电场粘着力，通过高压硅整流控制柜与低压电磁振打柜的通信，可实现欠电振打和断电振打。
1.6 采用特殊材质，有效防腐，提高使用寿命。
由于烟尘颗粒冲刷，一是降低了极板、极线的使用寿命；二是易改变极线上芒刺的曲率半径，导致起晕电压提高，影响收尘效率。针对这二个方面，阳极板采用耐磨性和耐腐蚀性较好的SPCC板来制作；阴极线采用不锈钢针尖的针刺线，在提高耐磨性和耐腐蚀性的同时，也提高了针刺抵抗电火花灼蚀的能力，从而保证电除尘器长期高效运行。
另外，为了防腐蚀，电除尘器壳体选取国标钢材，同时采取严格多重防腐措施。在设备的安装时加强密封以及保温，最大限度减少腐蚀。
1.7 采用尘外顶部电磁锤振打，可靠性高、振打二次扬尘小。
1）BES型电除尘器的振打部位在阳极板排或阴极框架的顶部，因此，阳极板(或阴极线)上得到的振打加速度分布上大、下小，这与极板、极线的清灰要求相一致。因为进入电除尘器的烟尘在重力作用下，都要下沉，其沉降速度与粉尘的粒径成正比，其结果下部极板(或极线)上收积到的粉尘较粗、较厚，清灰所需的振打力就要小一些。
这说明，采用顶部振打不必因为顶部细而薄的粉尘清灰特意增大振打力，换言之，可用较小的振打力获得满意的清灰效果，从而延长了内部构件的使用寿命。
2）顶部振打的振打装置设置在除尘器顶部隔离于烟气之外，无振打电机，运动部件仅有电磁锤（烟尘中没有运动部件），无需润滑，工作可靠，故障率几乎为零，因此运行安全可靠，便于维护管理，万一出现故障，可实现不停炉维修。
3）顶部振打若采用电磁锤振打器作动力时，可使用微机振打控制器实现每一个振打锤的振打强度、振打频率和振打顺序在一定范围内随意调节，调整灵活、方便，使振打二次扬尘最小。与高压配合，还可实现断/欠电振打，更好地适应工况变化要求。
4）顶部振打、振打棒和振打杆之间的相对位置不会因为系统热胀冷缩的关系而受影响，因此，不会改变振打杆的受力效果。而阴、阳极系统的下部可以自由伸缩，因此，对烟气的温度有更宽广的适应范围。
1.8末电场采用机电多复式双区电除尘器。
由于锅炉实际燃烧煤种的含硫量低会导致粉尘比电阻比设计值提高数个数量级，高比电阻荷电粉尘到达电极后电荷不容易释放，导致沉积在阳极板上的粉尘层产生电位差，容易产生反电晕使得电场电流增加、电压下降。基于上述分析，为了确保电除尘器设备的除尘性能达到要求，采用捕集高比电阻粉尘新型除尘器项目――机电多复式双区电除尘器。
常规单区除尘器的荷电和收尘是在同一区段进行的，很难兼顾荷电荷收尘都达到最好状态。采用“机电多复式双区结构”技术，结构布置上荷电区、收尘区不仅完全分开，而且是连续复式配置；同时供电电源也按荷电区、收尘区分开复式配置，组成“机电多复式双区”收尘电场（如下图所示）。由于对荷电区和收尘区单独供电，能分别强化荷电和收尘，因此更能适应工况的变化，较好地防止反电晕的发生。在电场收尘机理方面，前半区进行充分荷电，在阳极板上收集带负离子的粉尘，而后半区的辅助电极和阳极板构成较均匀的电场，可提高电场强度和击穿电压，此区产生很微弱的电晕，电晕电流较小，不易发生反电晕，由于常规除尘器结构上没有足够收集正离子的设计，利用辅助电极收集正离子粉尘，使除尘效率进一步提高。并通过不同供电方式，合理调整振打周期及电气参数，使其工作在最佳状态，以达到防止或延缓反电晕现象的产生，提高除尘效率。
2改造前后设备对比
热电站两台燃煤锅炉配套福建龙净公司生产的电除尘器，型号规格为BE105-3/23/405/11.33/3×8-G，该设备于1998年投运，改造后电除尘器选用同厂家的产品，型号规格为BES110-4/23/405/11.79/4×8。改造前后基本参数对比如下：
3改造方案
1）、原电除尘器基础、外壳、灰斗、进口喇叭利旧，出口喇叭改造。
2）、阴极线改造为放电特性强的针刺线，一电场采用CS20A，二、三电场采用CS10A；
3）、增加第四电场及第四电场所配套的灰斗、壳体、阴阳极等,采用双区结构配断电振打；
4）、第一电场，采用高频电源，第二、三电场电控设备进行升级改造；
5）、末电场采用“机电多复式双区”结构。
6）、低压控制系统更换成DDJX型。
4 改造效果
2010年9月，热电站锅炉电除尘进行了优化改造，改造前后除尘数据对比如下：
表一：改造前电除尘烟气分析数据
热电站电除尘器经过改造，电除尘器由H型升级为K型，除尘效率明显增加，设备运行状况显著改善，烟尘排放量大幅较低。电除尘改造减轻了后续脱硫装置的运行压力，改善了厂区周边环境状况，收到了良好经济和社会效果。
参考文献
龙净环保 电除尘电控技术
赵华华; 林澄波《燃煤机组的电除尘器改造》
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 |
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发表于 2018-7-16 16:32:33