靜電除塵器技術簡介

1.  簡述

   電除塵器是火力發電廠燃煤鍋爐配套的主要輔機設備之一，隨著環保要求的提高，其在電廠中的地位和作用卻變得越來越重要，因此對電除塵器的要求也越來越高。我公司根據業主提供的設計條件的特點和除塵效率的要求，經過對多臺類似工況條件下，機組配套的電除塵器運行情況分析、計算和對比，選定能滿足業主各項要求的設計方案，確保電除塵器長期高效、穩定、可靠的運行。

2. 方案選型

粉塵的驅進速度和電場風速是設計除塵器主要參數，選型一臺除塵器的規格主要是依據它們的取值來確定。因為它們與煙氣的溫度、濕度、粉塵粒子的性質、電除塵器結構、電場強度等“活”的因素有關，所以現階段不可能在考慮以上諸多因素情況下，僅依靠幾個簡單數學表達式就可以定量計算出來，最終取值還需人的經驗進行修正后確定。多年來，我公司已有百余臺電除塵器生產經歷，我們不但做好了許多工程項目，而且也從中搜集到大量的、有價值的設備運行參數。通過計算機對此進行篩選、整理、分類，形成了各種工況條件下的數據庫和性能曲線圖。選型程序匯集了從工程實際中搜集到大量的、有價值的同類工況條件下的設備各種運行參數的數據庫和性能特性曲線圖；扎實的基礎研究工作，使我們在確定除塵器處于各類工況條件下主要工藝參數時顯得有的放矢。這樣一來，就避免了因完全憑主觀臆斷確定的參數，而造成選型的除塵器規格過大或偏小現象。本工程依據用戶提供的原始資料，綜合分析，計算得到除塵器的主要工藝參數--粉塵的驅進速度Wk和煙氣流速ν，采用類比法和計算機程序選型相再經過工程要求的幾何尺寸條件要求進行修正，推算出總集塵面積。

合理的極配型式—480C型陽極配新型管形芒刺線及螺旋線

480C型陽極板，板面壓有溝槽，使之易于吸附粉塵。兩旁的折邊不僅增加了極板的剛性，而且作為防風溝還可以防止粉塵的二次飛揚。振打加速度傳遞良好，易于清灰。單位集塵面積的重量較輕，在高溫和振打作用下，抗變形能力強。由于它結構合理，優點十分突出，所以是目前采用最多的一種極板。

電暈線的選用至關重要。電除塵器對電暈線有四大要求：（1）適應不同比電阻；（2）適應高含塵量；（3）極線放電時電風強烈，放電點不粘灰；（4）放電均勻性程度好。基本要求有二個：一是牢固可靠，二是電氣性能好。本公司生產的新型管型芒刺線和螺旋線具備上述條件，即為脫硫后電除塵器目前最合適的陰極線。

目前國內通用的“RS”線具有堅固耐用，不斷線、起暈電壓低、放電強烈、電流密度大等優點，但電流密度不夠均勻，降低了有效的收塵面積，也就是說，降低了陽極板的有效利用率，這是該極線的缺點。

公司一直在尋求一種既保留原“RS”線的優點，同時克服其缺點的新型陰極線。以應用于實際工業生產，特別是近年來，電除塵器的應用范圍不斷擴大，更有研制適宜的特定工況極線的必要，經過幾年的研制，公司推出了加強型“RSB”線，該極線消滅了原來“RS”線存在的極板上電流密度為零的“死區”，新型極線達到了平均電流密度為σr=0.4這對提高陽極板的有效利用率及防止反電暈的效果十分明顯，“RSB”線主要依靠芒刺尖端放電，有十分強烈的電風，在高含塵量條件下，不會產生電暈封閉，在實際運行中可持續保持運行電壓≥55KV，從而保證電除塵器的高效運行。

特有的沉降裝置保證了高效沉降，阻流加導流型氣流分布裝置，保證氣流分布的均勻性

在進口喇叭內設置了高效沉降裝置，使沉降保證達到80%以上，保證電除塵器第一電場不引起電暈封閉。

高效機械式沉降裝置是我公司在借鑒德國魯奇公司高粉塵濃度電除塵器進口喇叭中設置的機械式沉降裝置的基礎上創新開發的技術，經實踐應用，沉降效果十分明顯，能有效控制進入第一電場的粉塵濃度，從而保證第一電場不產生電暈封閉。

氣流分布均勻性是提高除塵效率的先決條件，它的重要性是眾所周知的。目前，電除塵器中氣流分布裝置是在進口封頭中設置多道（一般為三道）多孔板，孔的直徑一般為φ40～φ50，開孔率25～35%，用增加阻力的辦法迫使氣流分布均勻。它的優點是容易使氣流分布均勻，缺點是阻力太大，而導流型則是以導流的方式使氣流分布均勻，優點是阻力小，但缺點卻是較難獲得均勻的氣流分布。我們在吸取國外先進技術的基礎上采用了阻流加導流型氣流分布裝置，雖也有多孔板，但孔徑卻大到φ85，開孔率為45%，阻力較小，且決不會堵孔。而且多孔板兩邊設置有導流作用的折邊，大大地增加了氣流分布板剛性，即使在相當強的渦流作用下，也決不會像一般平板那樣產生撕裂。在此基礎上，在適當部位加設三角形導流板，這不僅可以保證氣流分布的均勻性，而且它類似于百葉窗式機械除塵器，可以對進入電除塵器的煙氣進行粗除塵，其除塵效率是相當明顯的。除下的灰塵，可通過進口封頭底板落入第一電場的灰斗內。

阻流加導流型的氣流分布形式的實施先決條件是以實驗室試驗作為基礎，該項試驗在電除塵器幾何相似，動力相似的前提下，從鍋爐出口至引風機入口進行1：10模擬試驗，確定氣流分布均勻性及壓力降，綜合公司的科技成果，電場內氣流分布均勻性可達到小于0.15，壓力降可達到小于180Pa，這在國內其它廠家是無法實現的先進指標值，該項技術指標不僅關系到除塵效率的提高，也關系到設備的節能降耗。

眾所周知，電除塵器內部煙氣流速上部大于下部，粉塵粒度濃度上部小于下部，溫度前電場大于后電場，粘度后電場大于前電場。實驗室試驗條件遠比實際應用復雜得多，常規來說，實驗室得出的結論比設備運行中所測定數據要好，實踐證明，實驗室所測定的合格產品已完全可滿足實際工況應用的需要，在進口氣流分布中配置導流裝置的除塵設備可大幅度減少運行中的阻力損失，減少風機磨損及維護工作量，三角形光滑的導流板不存在常規所引起的堵灰現象，可以說，一臺穩定高效的電除塵器如果沒有良好的氣流分布配置是不可能實現的。

 在出口封頭中設置槽形板，增加細粉塵的捕集

末電場粉塵特點是顆粒細，粘性大，大部分在5μ左右，煙溫低（比前電場降低3～5℃）粉塵本身荷有負電，清灰困難，特別是流化床鍋爐粉塵比電阻偏高，處理不當會引起反電暈，除在板配上選擇高壓低電流運行外，在出口封頭大端設置槽形板（迷宮型）是捕集細顆粒粉塵的有效措施，由于粉塵自身荷電撞擊在槽形板上具有電除塵器功能，迷宮式結構槽形板使粉塵凝聚成大顆粒在煙氣流速的沖擊下同時具備機械除塵的效果，這是在電場有效空間內改善除塵效率的一項重要措施。

防止陽極板、陰極線粘灰的技術措施

（1）選用電風強烈，不會產生電暈封閉的陰極線—RSB型新型芒刺線。

（2）適當增加振打力，并在結構上采取必要的措施，盡可能使振打力的分布均勻。

（3）良好的振打清灰效果必須從振打加速度、振打頻率、振幅三大要素綜合考慮，在陽極板、陰極線型式、結構特定的前提下，在保持有效清灰而不引起二次飛揚，重點是考慮有效的振打加速度值，由于流化床鍋爐的粉塵粘度、粒度有別于常規鍋爐，同一電除塵器不同電場粉塵性質的不一致性這一特點，在振打機理方面的研究相似于粘性粉塵的振打機理技術，在振打傳動及機構的設計上不僅考慮溫度，粉塵條件下可活動零件的磨損、安裝施工中的誤差所引起的設備可靠性影響，對某一特點的流化床鍋爐除塵器，最佳振打加速度所引起的振打結構、重量、振打周期必須通過實體試驗來確定，既保持在運行中有效清灰，又不使振打力過大所引起的二次飛揚，以最合適的振打加速度使沉結在極線與極板表面的粉塵剝離極板，灰塵以片狀下滑。

（4）設計可靠的保溫結構，最大限度地減少在電除塵器內煙氣的溫降，以確保煙氣溫度高于露點溫度。由于脫硫后除塵器的煙氣氣溫度低，與露點溫度接近，極有可能產生煙氣積露的現象，因此保溫設計極為重要，保溫層厚度從常規的100mm增加到200mm，以保證保溫效果。在此還需特別說明，在提供的參數中，脫硫前煙氣的露點溫度為115.9℃，請確認脫硫后煙氣的露點溫度值，如脫硫后煙氣的露點溫度高于80℃，電除塵器將無法正常運行。

（5）嚴格控制殼體的漏風率。因為“漏入”的冷風會使局部區域的溫度降低，導致局部結露而粘灰，同時對設備壽命帶來影響。

采用雙層人孔門，如果人孔門密封性不好，就容易漏風。因為漏入的是“冷”風，在人孔門附近的極板、極線就容易形成溫差而導致變形，影響正常的極間距而降低電除塵器的運行電壓。因此，電除塵器必須采用雙層人孔門。雙層人孔門的密封條采用專利產品——玻纖膠圈。這種密封條在電除塵器上使用至今，效果良好。它像電冰箱門上的密封條一樣粘在門框上，不管什么人都容易將它關嚴密。由于采用雙層結構，所以實際上是雙保險，不僅密封性好，而且保溫效果也好。

3. 保證運行安全可靠的措施

電除塵器實際運行中，最常見的事故為陰極線斷線，振打錘脫落，絕緣子擊碎和灰斗堵灰，還被稱為電除塵器運行中的“四大事故”，如果能防止“四大事故”的發生，則電除塵器運行的可靠性就會大大提高。

保證陰極線不斷 

新管型芒刺線，它的支撐主體是φ20圓管，強度大，剛性好，運行中保證不會斷線。同時在連接二端設置了專用保護套，使極線永遠不會脫落，從設計上保證了陰極線不斷線不掉線。

保證振打錘頭不掉

無論陰極振打還是陽極振打，設計中采用的振打錘頭，均經過實驗模擬試驗，這種錘頭經過實際打擊1，305，700次后，尚可繼續使用。1，305，700次意味著錘頭在工業電除塵器振打最頻繁的第一電場中作用25年的打擊次數，并在安裝調試中采用了特殊結構，確保同軸度的實現，使其有惡劣工況條件下不磨損。

保證灰斗暢通，確保輸灰系統的正常工作

（1）灰斗傾角大于60°，且在轉角處設置圓弧板，消滅死角。

（2）良好的灰斗保溫、保證順利卸灰、防止產生堵灰。由于脫硫灰的特殊性，使得煙氣粉塵具有粘性，為了保證灰斗卸灰順暢，在灰斗設計中一方面考慮較大的卸灰角度，并在灰斗四角設置圓弧板，防止灰斗結灰起拱，更重要的在于灰斗的良好保溫，充分保證灰斗中結灰溫度在煙氣露點以上20°C左右，防止灰塵結露粘結而發生堵灰現象，因此，我們設計的灰斗結構把灰斗下部約三分之一左右的小灰斗結構做成雙層結構，中間加熱，利用空氣介質進行熱傳導，具有很好的加熱效果，能保持灰斗結灰溫度在露點以上20°C左右，使灰具有良好的流動性。

（3）增設灰斗捅灰孔，必要時可打開，以便清除出灰口咽喉處的積灰。

（4）、絕緣子室引入熱風吹掃，防止絕緣子結灰產生爬電擊穿

陰極振打和陽極吊掛絕緣子暴露在電場內，具有粘性的粉塵容易粘附在絕緣子表面而產生爬電擊穿現象，因此，我們在陰極振打與陰極吊掛絕緣子室內引入適量熱風，對絕緣子表面進行熱風吹掃，保證絕緣子表面潔凈，從而保證電除塵器安全可靠運行。

根據一、二電場粉塵濃度大、粒徑粗的特點，而三、四電場粉塵濃度低、粒徑細的情況，采取以下一系列針對性措施以確保各種粉塵的有效捕集。

不同電場采用不同的極配形式，第一、二電場粉塵濃度大、粒徑粗采用起暈電壓低、放電強烈的RSB型管狀芒刺線，而第三、四電場粉塵濃度低、粒徑細則采用放電均勻性程度好，振打加速度傳遞均勻及高起暈電壓的高鎳不銹鋼螺旋線。

4.  配套電氣設備

高壓硅整流變壓器特點

高壓硅整流變壓器布置在電除塵頂部，外殼防護等級IP54，變壓器底部設集油盤，硅整流變為中阻抗，側出線型，中阻抗整流變壓器是集目前國內高、低阻抗整流變壓器的優點為一體，在電場工況比較惡劣和負載變化比較大的情況下有較好的適應性。。

高壓硅整流變壓器滾輪方式為軌道輪（平輪），可轉90°，滾動方向與高壓側出線套管平行。

高壓硅整流變壓器設有油溫報警裝置，油溫高于70℃報警，85℃切斷高壓電源并發出聲光報警信號。設瓦斯檢測、輕瓦斯報警、重瓦斯跳閘、并發出聲光報警信號。高壓控制柜、隔離開關柜與人孔門，均設電氣安全聯鎖。

高壓控制裝置特點

高壓硅整流控制柜內裝高壓微機智能控制器，該裝置主芯片采INTEL公司MCS-80C196系列16位單片微處理器，高壓微機智能控制器為DJ-96型。

DJ-96 型高壓微機控制器的先進性和可靠性都能得到充分的保證。通過微機控制軟件分析瞬時電場電壓、電流波形變化，解決了難度較大的檢測小火花的技術關鍵，對電場閃絡進行準確的判斷，在閃絡發生前半波進行有效處理，采用不封鎖可控硅，下降幅度小，回升速度快的處理方法，向電場提供最大的有效功率，從而確保除塵效率。

DJ-96型高壓供電裝置具備以下幾種控制方式：

最佳工作點探測控制方式（方式A）；

間歇控制方式（方式B）；

簡易脈沖控制方式（方式C）；

恒定火花率控制方式（方式D）；

普通火花跟蹤控制方式（方式E）；

閃絡頻率自動控制方式（方式F）；

控制器面板采用數碼顯示，可顯示一次電流、一次電壓、二次電流、二次電壓、火花率等運行參數，并可設定各種參數。參數設定具有記憶能力，設定的參數斷電后無需重新設定。

當系統上電時執行自檢程序，對主要芯片進行自檢，如在運行過程中遇強干擾而引起程序的不正常運行或中止，并自動重新啟動運行，恢復系統正常工作。如出現故障，控制器能及時顯示故障的類型、性質。

具備以下故障保護功能：

短路保護、開路保護、過流保護、沖擊保護、偏勵磁保護、欠壓保護、經重瓦斯、油溫超限保護及聲光報警等。

留有串行RS485標準遠程通訊接口可與上位機進行數據通訊，向主機傳送運行的參數和狀態設定，可通過主機設定各種工作方式，能遠程啟動，遠程停機，在主機停機情況下，可自動轉為獨立運行，并直接接受操作人員的參數設定。

低壓微機供電裝置

低壓控制系統采用PLC程序控制。

低壓控制能實現系統的程序控制、狀態顯示和故障檢測,并實現電加熱器的恒溫控制。

具有完善的保護功能。

低壓系統采用控制、驅動、保護一體化結構，能達到無噪聲運行，占地面積小，一臺低壓柜可控制一臺電除塵器的全部低壓用電設備。

[本信息來自于今日推薦網]