對(duì)于托克托發(fā)電公司電除塵除塵效率的分析研究
電除塵器是火力發(fā)電廠必備的配套設(shè)備，它的功能是將燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是改善環(huán)境污染，提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設(shè)備。它的工作原理是煙氣通過(guò)電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時(shí)，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進(jìn)入設(shè)置多層陰極板的電除塵器通道。由于帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時(shí)打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動(dòng)的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中，從而達(dá)到清除煙氣中的煙塵的目的。由于火電廠一般機(jī)組功率較大，如60萬(wàn)千瓦機(jī)組，每小時(shí)燃煤量達(dá)180T左右，其煙塵量可想而知。因此對(duì)應(yīng)的電除塵器結(jié)構(gòu)也較為龐大。一般火電廠使用的電除塵器主體結(jié)構(gòu)橫截面尺寸約為25~40×10～15m，如果在加上6米的灰斗高度，以及煙質(zhì)運(yùn)輸空間高度，整個(gè)電除塵器高度均在35米以上，對(duì)于這樣的龐大的鋼結(jié)構(gòu)主體，不僅需要考慮自主、煙塵荷載、風(fēng)荷載，地震荷載作用下的靜、動(dòng)力分析。同時(shí)，還須考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
摘要：由于我國(guó)綠色環(huán)保政策越來(lái)越嚴(yán)格，電除塵器因其自身具備的低阻力、處置量高、低能耗、強(qiáng)適應(yīng)性以及高除塵效率的優(yōu)點(diǎn)，在火電中獲得了非常廣泛的應(yīng)用。本文以內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司為例，簡(jiǎn)要分析了電除塵除塵效率，力求為今后的相關(guān)工作提供可靠的參照。
關(guān)鍵詞：電除塵 發(fā)電廠 效率
電除塵器屬于一類(lèi)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的煙氣凈化裝置，需盡可能確保其可以穩(wěn)定高效的運(yùn)行。隨著國(guó)家有關(guān)加大火電等重點(diǎn)行業(yè)環(huán)保升級(jí)改造要求及各省市紛紛出臺(tái)政策，電廠面臨的環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻。內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司采用的是浙江菲達(dá)公司生產(chǎn)的`臥式電除塵器，基于實(shí)際運(yùn)行情況，為了提升操作人員專(zhuān)業(yè)水平，找出完善的管理體系以提升電除塵除塵效率，保證電除塵器穩(wěn)定高效運(yùn)行，獲得最好的除塵效率有很大的環(huán)保意義。
一、導(dǎo)致電除塵除塵效率下降的因素
1、煙氣性質(zhì)
煙氣性質(zhì)對(duì)電除塵除塵效率的影響非常嚴(yán)重，包含了煙氣溫度和壓力、煙氣濕度、粉塵比電阻以及煙塵濃度方面的影響。以下將對(duì)其進(jìn)行具體的分析。
1.1煙氣溫度與壓力產(chǎn)生的影響
煙氣溫度與壓力對(duì)電暈初始電壓，起暈的時(shí)候電暈極表面場(chǎng)強(qiáng)、周?chē)臻g電荷密度與分子離子有效遷移率均有影響。煙氣溫度與壓力對(duì)電除塵除塵效率的影響能夠借助煙氣密度的改變進(jìn)行探究。根據(jù)內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司實(shí)際來(lái)看，600MW機(jī)組鍋爐煙氣溫度大約130攝氏度，可以達(dá)到電除塵最合理的工作溫度，對(duì)提升除塵效率有利。
1.2煙氣濕度產(chǎn)生的影響
因煤炭含有水分，煤炭的氫成分燃燒也產(chǎn)生水分，空氣同樣含水，所以，燃燒排放的煙氣均有水分，有利于電除塵器正常工作。通常煙氣含水分更高，除塵效率更高。若煙氣含水太高，盡管對(duì)電除塵成效沒(méi)有不良影響，可如果電除塵器保溫不良，煙氣溫度則會(huì)處在露點(diǎn)，則導(dǎo)致其電極系統(tǒng)和外殼遭到腐蝕，若其中含有三氧化硫，問(wèn)題則會(huì)更加嚴(yán)重，尤其是內(nèi)蒙古的冬季比較嚴(yán)寒，電除塵保溫及密封不好，也會(huì)造成電除塵器瓷軸爬電，影響電除塵器安全穩(wěn)定運(yùn)行。托克托發(fā)電公司1號(hào)機(jī)組新增一套DSI堿化劑系統(tǒng)，DSI堿化劑噴射到空預(yù)器前，利用氫氧化鈣和煙氣中的三氧化硫反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鈣，避免SCR脫銷(xiāo)系統(tǒng)氨逃逸生成的硫酸氫氨堵塞空預(yù)器，但其產(chǎn)生的額硫酸鈣和亞硫酸鈣，在水中會(huì)出現(xiàn)飽和析出，產(chǎn)生高粘附性的水垢，粘在電除塵器內(nèi)壁，很難進(jìn)行清理，對(duì)電除塵器的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，降低了除塵效率。
1.3.粉塵比電阻產(chǎn)生的影響
其對(duì)電除塵除塵效率的影響通常表現(xiàn)在如下兩點(diǎn)：第一，板式電除塵器方面，其電暈電流需經(jīng)過(guò)極板粉塵層傳輸?shù)绞諌m極板。如果粉塵比電阻值高于臨界值，那么電暈電流經(jīng)過(guò)粉塵層則會(huì)遭到影響，就會(huì)對(duì)粉塵粒子荷電量、粒子荷電率以及場(chǎng)強(qiáng)產(chǎn)生影響，如果沒(méi)能應(yīng)用合理有效的應(yīng)對(duì)方案，就會(huì)造成電除塵除塵效率降低;第二，因粉塵高比電阻對(duì)粉塵粘附力存在很大影響，極易導(dǎo)致粉塵粘附力提升，所以，清理電極端粉塵需提升振打力，導(dǎo)致二次飛揚(yáng)情況更嚴(yán)重，同時(shí)因?yàn)闃O板和極線上附著大量粉塵，在一定程度上會(huì)造成電暈線放電不良，進(jìn)一步降低了電除塵除塵效率。第三，因粉塵的比電阻高，大量的與極板帶電電性相反粉塵聚集在極板上，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向電壓，抵消極線產(chǎn)生的電暈電壓，使電除塵器實(shí)際出力降低。
托克托發(fā)電公司1號(hào)機(jī)組投運(yùn)堿化劑噴射系統(tǒng)后，因鈣離子的加入，粉塵比電阻變大，據(jù)相關(guān)論文論證，鍋爐噴鈣系統(tǒng)能使電除塵比電阻由1010-1012增大到1014-1016，而事實(shí)證明，當(dāng)此堿化劑噴射系統(tǒng)投運(yùn)后，1號(hào)機(jī)組電除塵出口粉塵濃度由20-30mg/m3上漲至40-50mg/m3，停運(yùn)此系統(tǒng)后，粉塵指標(biāo)恢復(fù)正常�？梢�(jiàn)粉塵比電阻對(duì)電除塵效率影響巨大。
1.4煙塵濃度產(chǎn)生的影響
托克托發(fā)電公司使用的燃煤灰分在27%-31%，根據(jù)鍋爐總煙氣量計(jì)算，電除塵器入口粉塵濃度在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)，電除塵的設(shè)計(jì)效率值是99.76-99.90%，電除塵出口煙塵濃度基本能控制在30mg/m3以下。但如果煙氣含塵量超出設(shè)備本身的設(shè)計(jì)處理量，必然會(huì)造成電除塵效率下降。
2、煙氣流速產(chǎn)生的影響
電除塵器正常工作階段，電場(chǎng)的風(fēng)速不可太高，以免產(chǎn)生不良影響。由于粉塵在電場(chǎng)荷電之后沉淀到收塵板上需不少時(shí)間，若電場(chǎng)存在太高的風(fēng)速，一方面增大了電除塵器對(duì)核電粉塵的捕捉難度，另一方面也容易使沉積到極板上的粉塵再次被氣流帶走，形成粉塵二次飛揚(yáng)，尤其電極振打過(guò)程中更易造成此類(lèi)問(wèn)題，嚴(yán)重降低了電除塵除塵效率。根據(jù)托克托發(fā)電公司運(yùn)行生產(chǎn)中的實(shí)際發(fā)現(xiàn)，電除塵器前的氣流分布板作用很明顯，托克托發(fā)電公司7號(hào)機(jī)組電除塵器在2013年出現(xiàn)電除塵出口粉塵濃度偏高、除塵效率下降問(wèn)題，隨后在機(jī)組小修時(shí)發(fā)現(xiàn)電除塵入口的氣流均布板有脫落現(xiàn)象，造成進(jìn)入電除塵器內(nèi)的煙氣局部氣流過(guò)快，氣流分布不均，使除塵效率下降。針對(duì)此現(xiàn)象，我們要求在機(jī)組停備或檢修期間，必須將電除塵器內(nèi)部檢查工作和進(jìn)口煙道檢修工作同步進(jìn)行。通過(guò)近兩年的工作，托電公司再也未發(fā)生過(guò)因氣流均布板問(wèn)題造成的除塵效率下降問(wèn)題。
3、電除塵器技術(shù)方面產(chǎn)生的影響
電除塵技術(shù)方面的影響包含了極間距、漏風(fēng)率、振打力和振打模式幾種。
3.1極間距產(chǎn)生的影響
相關(guān)研究和實(shí)踐表明，一定范圍之中，同一體積的電除塵器應(yīng)用高于300毫米的極間距能夠取得和300毫米極間距一樣甚至更高的除塵成效，其就表示一定范圍之中，粉塵離子的驅(qū)進(jìn)速率和極間距成正比例關(guān)系。其是由于極間距的提高，放電極形成電暈電流于極板的散布也會(huì)變得更加均衡，就是說(shuō)極板周?chē)鷪?chǎng)強(qiáng)散布也會(huì)更加均衡，有效發(fā)揮了總體極板表面的集塵能力，且提升了有效驅(qū)進(jìn)速率。
3.2漏風(fēng)率產(chǎn)生的影響
裝置進(jìn)行加裝或者進(jìn)行檢修的過(guò)程中，若外殼氣密性較差，裝置的漏風(fēng)率則會(huì)提升，其一方面提升的煙氣量，另一方面進(jìn)入殼內(nèi)的低溫空氣會(huì)導(dǎo)致漏風(fēng)部位結(jié)露，對(duì)裝置形成腐蝕。若極板與極線周?chē)l(fā)生漏風(fēng)，受熱脹冷縮影響會(huì)造成極板和極線形變，對(duì)極間距產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致電除塵除塵效率降低，我廠在檢修期間將電除塵本體各密封圈、密封環(huán)作為必須的檢修項(xiàng)目，并且風(fēng)壓實(shí)驗(yàn)合格方可驗(yàn)收。
3.3振打力和振打模式產(chǎn)生的影響
振打錘和搖臂規(guī)格決定了加裝效果，因加裝階段在冷態(tài)條件下開(kāi)展，但工作階段，煙氣溫度通常保持在大約140攝氏度。因此，進(jìn)行加裝和檢修的時(shí)候，需充分考量熱膨脹補(bǔ)償，進(jìn)而確保在工作階段，振打錘擊打到砧子中央位置，這就需要我們?cè)陔姵龎m檢修后必須加強(qiáng)驗(yàn)收管理環(huán)節(jié)。
二、提升電除塵除塵效率的方式
1、強(qiáng)化除塵器技術(shù)監(jiān)管
電除塵器進(jìn)行大修之后，需對(duì)其性能進(jìn)行驗(yàn)收，若不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不可投入使用。電除塵器投入運(yùn)行后，通過(guò)熱態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)立的工況條件在科學(xué)運(yùn)行的前提下，基于現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用的煤炭類(lèi)型、鍋爐負(fù)荷、燃燒狀況、飛灰以及粉塵狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。此類(lèi)調(diào)節(jié)包含控制柜運(yùn)行模式、火花頻率、電壓調(diào)節(jié)，來(lái)保證運(yùn)行中的電除塵器高效穩(wěn)定。
2、強(qiáng)化運(yùn)行階段電除塵器火花頻率、粉塵的比電阻和除灰體系的監(jiān)管工作
電除塵器運(yùn)行的過(guò)程中，需定時(shí)檢測(cè)粉塵的比電阻值。分析與消除粉塵的高比電阻對(duì)除塵器產(chǎn)生的不良影響。需切實(shí)消除粉塵的高比電阻導(dǎo)致的反電暈問(wèn)題，減少粉塵層電暈電流。由于粉塵層臨界擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度值通常為5-20千伏/厘米，且難以有效進(jìn)行控制，需保證粉塵層不會(huì)出現(xiàn)反電暈問(wèn)題，除非減少電暈電流的密度或者粉塵的比電阻。可一般的電除塵器若要減少電暈電流密度，需一同減少收塵區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)，進(jìn)而降低了除塵效率。所以，若要保證粉塵層不會(huì)發(fā)生反電暈情況，通常減少粉塵比電阻。電除塵器運(yùn)行階段，需定時(shí)檢測(cè)粉塵比電阻值，進(jìn)而提供電氣調(diào)節(jié)憑據(jù)與煤炭配比調(diào)節(jié)參照，進(jìn)而優(yōu)化粉塵的比電阻。若出現(xiàn)粉塵高比阻，需針對(duì)氣體實(shí)行調(diào)質(zhì)。我廠采用煙氣增加三氧化硫的煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)對(duì)粉塵比電阻的調(diào)節(jié)，因此，煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)必須保證可靠運(yùn)行。此外，需強(qiáng)化除灰體系的監(jiān)管工作。電除塵器除灰體系的大灰斗和落灰管需嚴(yán)格進(jìn)行保溫，防止結(jié)露導(dǎo)致粘灰問(wèn)題，避免出現(xiàn)灰斗棚灰和滿灰現(xiàn)象，保證電除塵器安全運(yùn)行。
3、優(yōu)化電除塵運(yùn)行模式和振打模式
在電除塵器實(shí)際運(yùn)行中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)因火花放電等原因造成的二次電壓升不起來(lái)，電場(chǎng)的二次電壓降低，直接會(huì)影響整個(gè)整流變的輸出功率降低，從而影響電除塵器的除塵效率，因此在運(yùn)行過(guò)程中，需要運(yùn)行人員加強(qiáng)電除塵器運(yùn)行參數(shù)的變化，出現(xiàn)異常時(shí)需要對(duì)相應(yīng)電場(chǎng)做降壓或者停運(yùn)振打。另外我們廠根據(jù)實(shí)際，還做了一套負(fù)荷控制程序，電除塵器能根據(jù)負(fù)荷變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，節(jié)能的同時(shí)還能提高振打效果，從而保證電除塵的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
4、提升振打系統(tǒng)的安全性
需減少振打軸同心度精準(zhǔn)性的標(biāo)準(zhǔn)，降低其對(duì)基座的依賴性。因此，需將軸系中剛性長(zhǎng)軸分成若干個(gè)活節(jié)軸，各軸單元安裝2個(gè)支座，首先，是限位軸承座，軸向均應(yīng)用可移動(dòng)式浮動(dòng)聯(lián)軸器;其次，強(qiáng)化基座剛度，保證其形變與位移保持在對(duì)軸正常轉(zhuǎn)動(dòng)沒(méi)有影響;最后，選擇軸系元器件的結(jié)構(gòu)模式，優(yōu)化振打控制設(shè)備與檢測(cè)設(shè)備，運(yùn)用高品質(zhì)的成套產(chǎn)品，提升振打成效，提升除塵器的使用年限和除塵效率。
5、減少粉塵中含碳量
為減少粉塵中的含碳量，需優(yōu)化煤炭的燃燒狀況，并合理提升過(guò)剩空氣量。針對(duì)各鍋爐與煤炭種類(lèi)，均需借助相關(guān)試驗(yàn)得到最合理的出口氧量值，且以此為調(diào)節(jié)燃燒的參照。過(guò)道里空氣量不可過(guò)多，如果過(guò)多，就會(huì)導(dǎo)致煙氣量提升，降低電除塵器除塵效率。
三、總結(jié)
綜上所述，提升電除塵除塵效率屬于一類(lèi)系統(tǒng)性的工作，要各方面緊密合作。由于環(huán)保方面的規(guī)定越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)電除塵器設(shè)定了更高的標(biāo)準(zhǔn)，此后的除塵工作難免發(fā)生別的問(wèn)題，因此，需確保電除塵器可以穩(wěn)定高效的運(yùn)行，明確對(duì)電除塵除塵效率產(chǎn)生的影響的因素，并采用合理的應(yīng)對(duì)方案，最終提升電除塵除塵效率。
參考文獻(xiàn)：
[1]翁杰.電除塵器除塵效率的影響因素分析[J].水泥技術(shù).2013(03)：102-104.
[2]李靜;邱繼銳.淺析影響電除塵器除塵效率的原因及預(yù)防措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2013(29)：121.
[3]錢(qián)永貴;欒立海.燃煤電廠電除塵器優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整及效果分析[J].中國(guó)電力.2012(09)：72-75.
[4]田雨.淺析影響發(fā)電廠電除塵器除塵效率的原因[J].黑龍江科技信息.2011(07)：52.
[5]舒英鋼.燃煤電廠電除塵技術(shù)綜述[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè).2013(12)：7-12.
[6]薛建明;馬果駿;周軍， 爐內(nèi)噴鈣爐后活化脫硫工藝對(duì)電除塵器性能的影響[J].電力環(huán)境保護(hù).2001(01)：9-12.
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