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它的工作原理是煙氣通過電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時,使其煙塵帶正電荷,然后煙氣進入設(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,定時打擊陰極板,使具有一定厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中,從而達到清除煙氣中的煙塵的目的。由于火電廠一般機組功率較大,如60萬千瓦機組,每小時燃煤量達180T左右,其煙塵量可想而知。因此對應(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)運輸空間高度,整個電除塵器高度均在35米以上,對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、動力分析。同時,還須考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

電除塵器的主體結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu),全部由型鋼焊接而成(如圖10-所示),外表面覆蓋蒙皮(薄鋼板)和保溫材料,為了設(shè)計制造和安裝的方便。結(jié)構(gòu)設(shè)計采用分層形式,每片由框架式的若干根主梁組成,片與片之間由大梁連接。為了安裝蒙皮和保溫層需要,主梁之間加焊次梁,對于如此龐大結(jié)構(gòu),如何均按實物連接,其工作量與單元數(shù)將十分龐大。按工程實際設(shè)計要求和電除塵器主體結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要考察結(jié)構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及懸掛陰極板主梁的最大位移量。對于局部區(qū)域主要考察陰極板與主梁連接處在長期承受周期性打擊下的疲勞損傷;陰極板上煙塵脫落的最佳頻率選擇;風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)表面蒙皮(薄板)與主、次梁連接以及它們之間剛度的最佳選擇等等。另外電除塵器的控制器也是其重要的組成部份,常用的是:ALSTOM EPIC III等�？刂瞥龎m器的主要功能是調(diào)節(jié)電場的運行,控制對粉塵的荷電。智能化的控制器如ALSTOM的EPIC III可進一步提高除塵器的節(jié)能及減排效率。

1-電極板;
2-電暈線;
3-瓷絕緣支座;
4-石英絕緣管;
5-電暈線振打裝置;
6-陰極板振打裝置;
7-電暈線吊錘;
8-進口第一塊分流板;
9-進口第二塊分流板;
10-出口分流板;
11-排灰裝置。

1、凈化效率高,電除塵器可以通過加長電場長度、增大電場有效通流面積、改進控制器的控制質(zhì)量、對煙氣進行調(diào)質(zhì)等手段來提高除塵效率,以滿足所需要的除塵效率。對于常規(guī)電除塵器,正常運行時,其除參塵效率一般都高于99%。能夠捕集0.01微米以上的細(xì)粒粉塵。在設(shè)計中可以通過不同的操作參數(shù),來滿足所要求的凈化效率。

2、阻力損失小,設(shè)備阻力小、總能耗低。電除塵器的總能耗是由設(shè)備阻力、供電裝置、加熱裝置、振打和附屬設(shè)備(卸灰電動機、氣化風(fēng)機等)的能耗組成的。電除塵器的阻力損失一般為150~300Pa,約為袋式除塵器的1/5,在總能耗中所占的份額較低。一般處理lOOOm /h的煙氣量需消耗電能0. 2-0. 8kWh。一般在20毫米水柱以下,和旋風(fēng)除塵器比較,即使考慮供電機組和振打機構(gòu)耗電,其總耗電量仍比較小。

3、煙氣處理量大。電除塵器由于結(jié)構(gòu)上易于模塊化,因此可以實現(xiàn)裝置大型化。單臺電除塵器的最大電場截面積達到了400平方米。

4、允許操作溫度高,如SHWB型電除塵器最好允許操作溫度250℃,其他類型還有達到350~400℃或者更高的。

5、可以完全實現(xiàn)操作自動控制。

1、設(shè)備比較復(fù)雜,要求設(shè)備調(diào)運和安裝以及維護管理水平高。

2、對粉塵比電阻有一定要求,所以對粉塵有一定的選擇性,不能使所有的粉塵都獲得很高的凈化效率。

3、受氣體溫度、濕度等的操作條件影響較大,同是一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作,所得的效果不同,有的粉塵在某一個溫度、濕度下使用效果很好,而在另一個溫度、濕度下由于粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了。

4、一次投資較大,臥式的電除塵器占地面積較大。

5、在某些企業(yè)實用效果達不到設(shè)計要求。

一、影響電除塵器除塵效率的因素

1、高低壓供電控制裝置設(shè)計運行不佳

合理的電除塵器電暈功率是保證電除塵器安全、穩(wěn)定運行的重要因素之一。電除塵器直流高壓由380 V交流電流經(jīng)可控硅高壓整流設(shè)備供給，除塵器電場阻抗對高壓供電裝置來說是一個變化的負(fù)載。當(dāng)電場阻抗升高、電流變小時，要求設(shè)備能自動升壓;而當(dāng)電場阻抗降低、電流變大時，要求設(shè)備能自動降壓以保持設(shè)定的電流。整流變壓器內(nèi)部的電壓、電流取樣電阻，引進負(fù)反饋信號，經(jīng)微機智能處理后移相控制可控硅的導(dǎo)通角，改變負(fù)載輸出電壓，達到穩(wěn)定輸出的目的，使電場獲得最有效的電暈功率。然而有些電源及控制設(shè)備制造廠生產(chǎn)的控制器對設(shè)備控制特性和控制方式、保護功能等還不完善，再加上電廠運行和檢修人員對設(shè)備原理的理解存在一定的盲區(qū)，從而造成供電控制裝置運行不佳。

2、振打清灰裝置的運行方式不合理

火電廠使用的電除器，無一不是采用振打方式清灰。在振打力度和均勻性都滿足要求的情況下，振打制度(周期、時間、方式)是否合理對電除塵器除塵效率影響極大。

振打周期對除塵效率的影響在于清灰時能否使脫落的塵塊直接落入灰斗。振打周期過長、極板積灰過厚，將降低帶電粉塵在極板上的導(dǎo)電性能，降低除塵效率;振打周期過短，粉塵會分散成碎粉落下，引起較大的二次揚塵，即沉積在電除塵器收塵極上的粉塵再次被氣流帶出除塵器，尤其是末極電場的二次揚塵會大大降低電除塵器的效率。

導(dǎo)致二次揚塵的因素有許多，如粉塵的比電阻過高，產(chǎn)生反電暈收塵電場的煙氣流速分布不均或流速過高而產(chǎn)生的紊流和渦流。因此，要求電場的煙氣流速不超過3 m/s，一般電場中運行的煙氣流速都在1.5 m/s左右，且盡可能使煙氣流分布均勻，而振打清灰過頻，是造成除塵器二次揚塵最主要的因素。遵循一定的程序，采用恰當(dāng)?shù)脑囼灧椒�，建立正確的振打制度，同時加強對灰斗排灰設(shè)備的維護，防止灰斗出灰口堵塞，都能防止二次揚塵的發(fā)生。

3、鍋爐的運行參數(shù)偏離正常值

在正常負(fù)荷下鍋爐的煙氣流量、排煙溫度、煙氣含塵濃度等參數(shù)值與電除塵器設(shè)計的參數(shù)相差不大，電除塵器都能正常運行。若鍋爐煙氣流量增大、排煙溫度升高、煙氣含塵濃度增加，電除塵器的運行工況就會惡化，使除塵效率降低。當(dāng)鍋爐長時間低負(fù)荷運行時，為穩(wěn)定燃燒，必須投入重油或柴油助燃，造成煙氣溫度和煙氣中的粘稠物增加。這些粘稠物造成陰極線肥大，陽極板積灰，導(dǎo)致電場的除塵效率下降。如果鍋爐內(nèi)水汽泄露，將增加煙氣濕度，雖然在極短時間內(nèi)因煙氣被調(diào)質(zhì)而降低了煤灰比電阻，除塵效率會升高，但時間稍長，電除塵器將嚴(yán)重積灰，尤其在泄露量大時，極板甚至結(jié)垢，會降低除塵器的使用壽命。

4、煤種的變化

如果鍋爐燃燒煤種發(fā)生了變化，其熱值較設(shè)計煤種低，灰分較設(shè)計煤種高，則會加大對輸煤、制粉、除塵、輸灰設(shè)備的磨損，縮短設(shè)備的檢修周期。使用低熱值燃煤，會使鍋爐實際燃煤量增加，使煙氣的含灰量增大。這樣會使電除塵器處理煙氣含塵濃度超過設(shè)計值，除塵效率將受到嚴(yán)重影響。為了消除因煤種發(fā)生變化而影響電除塵器的除塵效率，在除塵設(shè)備系統(tǒng)運行正常的情況下，每套電除塵器至少應(yīng)進行一次針對典型煤種的特性試驗，以確定煤種、供電、振打?qū)﹄姵龎m器效率的綜合影響，找出電除塵器的最佳運行方式。

二、加強對電除塵器的維護和檢修工作

1、國電環(huán)保所生產(chǎn)的DJ系列微機自控高低壓供電裝置，它的高壓控制部分采用先進的8098單片機和外圍芯片，具有控制、保護功能完善、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的特點，并針對火電廠鍋爐燃燒排放粉塵(飛灰)比電阻的變化提供多種供電運行方式，滿足各種不同工況條件的要求。采用這種供電裝置對原有的設(shè)備進行改造，可實現(xiàn)中央機遠程并借助粉塵濁度檢測儀的反饋信號構(gòu)成電除塵器的閉環(huán)控制，達到高效節(jié)能運行的效果。其保護和報警功能涉及輸入過流、輸出開路、輸出短路、欠壓保護、偏勵磁、可控硅開路和臨界危險油溫，幾乎涵蓋了火電廠電除塵器運行中的所有故障類型。

2、努力改善電除塵器的運行現(xiàn)狀，嚴(yán)格執(zhí)行《電除塵器運行維護導(dǎo)則》，對于設(shè)備運行中存在的故障和缺陷應(yīng)及時處理，制訂完善、合理的檢修周期和項目。

3、機務(wù)方面。大修時對電除塵器內(nèi)陰、陽間距進行調(diào)整，并記錄調(diào)整前后的測量結(jié)果。對陰、陽極振打裝置的設(shè)備(主要有振打電機、減器機、轉(zhuǎn)軸、軸承、撓臂錘、絕緣連桿等)磨損情況進行檢查并處理;對出灰系統(tǒng)、保溫、加熱系統(tǒng)、灰斗料位計、鎖氣器等裝置進行檢查和調(diào)試。

4、電氣方面。大修時嚴(yán)格執(zhí)行《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中電除塵器章節(jié)對高壓硅整流變壓器、低壓電抗器、絕緣支撐及連接元件、高壓直流電纜等設(shè)備的試驗項目和周期所作的明文規(guī)定，要對供電裝置的觸發(fā)裝置進行性能測試，對各種保護進行整定試驗，對電氣高低壓回路與儀表開關(guān)進行校檢，并對整流變進行吊芯檢查。

5、電除塵器大修后的整體調(diào)試。大修結(jié)束后，對整流變壓器、電場進行空載升壓試驗，并在運行時進行額定工況下的U-I特性測試;對進、出口煙氣溫度與壓力指示進行測試;對濁度儀、照明設(shè)備進行測試。如果有條件的話，還應(yīng)該對電除塵器大修前后的除塵效率進行對比試驗，以檢驗大修工作的效果。

三、目前最新的電除塵技術(shù)

1、移動電極電除塵器

2、濕式電除塵器

3、低低溫電除塵器

4、微顆粒凝并技術(shù)

5、 SO3煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù)

6、電袋除塵技術(shù)