超低浓度排放电除尘器在燃煤电厂的应用

赵 萍 谭静海

沈阳隆达环保节能集团有限公司

超低浓度排放电除尘器在燃煤电厂的应用

赵 萍 谭静海

沈阳隆达环保节能集团有限公司

本文简述应用于燃煤锅炉上的超低浓度排放电除尘器的结构选型、设计特点。针对其粉尘性质，在具体结构设计上采取相应的措施，并成功应用，达到最新的环保排放标准要求。

燃煤锅炉；超低浓度排放电除尘器

1 前言

国内燃煤锅炉型式主要有：煤粉炉、循环流化床锅炉、旋风炉、蒸汽炉、热水炉等几种型式。循环流化床锅炉以其燃煤适应性强、燃烧充分强烈、脱硫效率高、能燃用劣质煤种等特点，在中小型机组、热电厂上得到广泛应用。

燃煤锅炉配电除尘器在选择上除需具备对常规电除尘器的要求外，如何避免由于锅炉工况的变化、煤质的变化及操作差异而引起排放浓度的变化，是保证除尘效率及系统长期高效运行的关键。

2 结构选型

2.1 正确选择除尘器的规格大小、极间距是保证效率的关键

根据对燃煤煤质的分析，确定常规电除尘器的主要工艺参数：驱进速度ω及电场风速υ，从而确定保证除尘效率所需的电除尘器规格大小、极间距大小。我公司的超低浓度排放电除尘器的设计、选型和结构设计全部自动化，保证产品结构设计的先进性、安全性、合理性。现场实践表明：应用于燃煤锅炉的超低浓度电除尘器，极间距根据电场的功能是变化的，第一、二电场的极间距是450mm，提高大颗粒粉尘的收尘效率，三、四电场的极间距采用620mm，提高电场电场强度，大大提高微细粉尘的收尘效率。

2.2 合理的极配型式至关重要

我公司经过多次极配试验、优化，发明了我公司现在的通透型极板，通透型极板是采用小极板条组合而成，间距根据工况可调，在不增加除尘器外形尺寸的条件下，增加有效收尘面积，是常规电除尘器(C480型)收尘面积的2.5～4倍；极线采用RS管状芒刺线，具有较高的机械强度，不易断线，清灰利便；收尘性能提高1.3-1.5倍；起晕电压低，电流密度大，不断线，热量变形小等特点。

极板、极线均采用上部悬吊，下部自由悬伸的形式，横向静止，法向限位，上下可移动，热膨胀时极板可自由伸缩，而极间距并不发生变化，有效地解决了热变形对极间距的影响，使除尘器在温度变化时无故障发生，保证设备高效运行。

极板采用极板条组合成通透型极板排结构：此种通透型极板组，采用德国进口轧机轧制成型，在高温和振打力作用下，抗变形能力强。极板条采用“U”型结构，大幅度提高了极板的整体刚度和稳定性。极板组在电厂内放置为垂直于气流流通方向，使荷电粉尘的趋近速度与电场内气流速度的方向一致，大幅度的提高了极板的收尘能力；极板条粉尘附着力小，具有杰出的振打力传递效果，在较小的振打力下可使光滑的板面产生较大的震动。

理论和实践证明，采用通透型极板排，比采用C480板或Z形极板其加速度分布均方根减低10%，避免了条带式极板间缝隙的阻隔作用，真正实现了加速度传递方向的三维化。

阴极采用RS芒刺线，针尖端的电晕会产生强烈的电风，保证在高浓度下不产生的电晕闭塞现象，特别适用于燃煤锅炉烟气对除尘器的要求。实践证明这种极线的振打力传递效果比框架式的极线优越，能有效避免含粉尘不易脱落的现象，经现场振打力测试最小达200g，满足清灰要求。

2.3 振打技术

阴极振打采用顶部振打，由于阴极框架采用柔性连接，阴极振打砧的位置在阴极框架上部，振打力能够有效的传递，使得阴极得到有效、及时的清灰，一直保持良好的收尘性能；阳极采用自动控制恻部振打。根据每个电场的粉尘特性来调整振打强度、周期及时序，十分简单、方便，可使振打器在规定时间内完成多次连续振打，实践证明采用连续振打使其板面的清灰效果大大提高，特别是对于高比电阻粉尘的清灰起到的效果更佳。根据粉尘性质、不同电场、不同区域，灵活配置每个振打器控制范围，满足各种工况的清灰的要求。

阴极振打力由上向下，振打加速度的分布与清灰所需要振打加速度的分布要求一致，即上大下小，因此用较小的振打力即可获得满意的清灰效果，有效减少了二次扬尘造成的除尘效率下降的影响。阴极采用吊、打分开式结构，使支撑绝缘子不直接承受冲击载荷，有利于延长支撑绝缘子的使用寿命。

3 技术特征

3.1 颠覆了常规电除尘器的组成结构，解决了现役电除尘器不能收集微米级的气溶胶烟尘微粒的不足，通透型极板排布置方向与气流方向垂直，既能够提高极板的收尘效率，又能够将电场内风速减低，调整气流平稳，防止粉尘逃逸；

3.2 传统电除尘器的阳极板为屏蔽型极板，超低浓度排放电除尘器为通透型极板，同样电除尘器壳体，超低浓度电除除尘器的有效收尘面积是传统电除尘器的2.5～4倍。

3.3 阴、阳极振打均采用吊、打分开的方式，保证阴阳极系统能够在长时间的运行条件下，仍然能够保证最佳的收尘能力，最高的除尘效率，稳定的排放浓度，满足排放标准的要求；

3.4 应用PLC智能节能控制系统软件，根据实际工况的变化，方便、简单的调整电除尘器的运行参数，使电除尘器始终处于比较经济、高效的的运行模式。

4 其他保证措施

4.1 气流分布装置采用阻流加导流的型式，当粉尘浓度较高时，在适当位置加设导流板，不仅可以保证气流更加均匀性地分布，也可起到预除尘的作用，对即将进入电场的粗粉尘的收集，效果更加明显。

4.2 热顶室采用空气加热系统，可实现闭环控制，开车之前加热绝缘子，防止绝缘子炸裂。正常工作时，使绝缘子室内温度高于露点温度10～15℃，保证绝缘子不结露的同时热风吹扫绝缘子内表面，形成气幕，防止灰尘挂在绝缘子内表面，造成爬电击穿绝缘子现象发生，延长绝缘子使用寿命。

我公司致力于研究这新技术已有10年有余，此种技术应用于燃煤电场的数量 30余台，在运行过程中也在积极的优化结构，改进工艺，并将运行中的设备进行及时的优化升级，现在除尘排放要求越来越高，煤质也越来越复杂，这就需要我们还要对现有除尘设备不断更新、改进，来适应各种工况的复杂要求。成功运行的分别应用于：100t/h燃煤锅炉、130t/h循环流化床锅炉等应用此种技术，运行效果相当理想。

[1]刘伟东，张殿印，陆亚萍.除尘工程升级改造技术.化学工业出版社，2014(1).

[2]唐国强.工业电除尘器应用技术.化学工业出版社，2006(1).