燃煤火电厂电除尘器增效改造研究论文_邢永龙,宋涛,赵三军

燃煤火电厂电除尘器增效改造研究论文_邢永龙,宋涛,赵三军

(宁夏枣泉发电有限责任公司 宁夏银川 750002)

摘要:燃煤电厂电除尘器在我国应用的这些年来,因为一些技术和管理、维护上的差异,使得部分除尘器达不到我们预想中的除尘效果。我们需要根据电除尘器的工作原理、影响除尘效率的因素以及我们当前环境指标要求,对电除尘器的功能进行改造和完善,以达到我们的新标准要求。

关键词:燃煤电厂电除尘器增效改造;工作原理;

1燃煤电厂电除尘器的工作原理

我们都知道,电除尘器工作时,烟气中的灰尘颗粒在通过高压静电场的时候,与电极之间的正负离子和电子发生碰撞从而产生荷电,带着电子和离子的灰尘颗粒在电场力的作用推动下,向异性电极运动,并负载在异性电极上面,通过振打等方式使得电极上的灰尘落入到灰尘收集斗中,是通过电除尘器的烟气得到净化,从而达到保护大气,保护我们的生活环境的效果。

简单来说,就是电除尘器是利用强电场使气体电离,即产生电晕放电,进而使粉尘荷电,并在电场力的作用下,将粉尘从气体中分离出来的除尘装置。

2电除尘器的除尘效率及影响因素分析

2.1除尘效率分析

我们知道,电除尘器是利用电场进行除尘的,因此,很显然的,除尘效率的高低主要是跟电场中的电场强度相关的。实践和研究表明,电除尘器的除尘效率是和施加在除尘器的电场成一定正比关系的。也就是说,要想使电除尘器的效率达到最高,就要力求使电场强度额值尽可能的大。而电场强度的大小是和电除尘器的电流和电压离不开的。试验和实践证明,电除尘器的电晕产生的功率越高,除尘效果越好。但是我们知道,电除尘器运行时,并不是电压越高越好的,因为,电压过高时,电除尘器的正常电晕会遭到破坏引起二次飞扬增加,除尘的效率反而会大大降低。

2.2影响电除尘器的主要因素分析

2.2.1二次飞扬对效率的影响

粉尘的二次飞扬会导致一开始的时候就沉淀下来的灰尘重新被烟尘带走,导致除尘效率的下降。而一般情况下,造成二次飞扬的原因有:烧高炉煤气的时候,因为粉尘烟气的流速太快,产生二次飞扬;当振打频率设置不适当的时候,频率太快,也会导致粉尘在收尘极板落下的时候呈粉末状而被烟气重新带走;电除尘器本身或者是锁气的地方漏风,导致的二次飞扬。

因此,工作人员平时要注意及时清理电极上面的粉尘,从而保证电除尘器能够正常工作。做法就是平时在检修的时候,对电场进行严格检查,发现积灰比较严重的时候,进行清理,不严重的时候,将阴阳极振打全部调整为连续振打即可去除极板上面的灰尘,从而防止二次扬尘。

2.2.2漏风对效率的影响

电除尘器法兰连接处及插板门等处都存在程度不同的漏风。当机身外面的空气漏进来的时候,就会造成电除尘器内部的风速被强行加大,使得荷电粉尘还来不及沉积就被带走,造成电除尘器的除尘性能效率低下;从灰斗下部漏入的空气还会使灰斗内积灰产生二次扬降低除尘效率;漏风还增加了烟气处理量,而且,因为烟气温度下降的原因,会比较容易导致电晕板凝结灰尘,变得肥大,并且容易导致除尘器的机身受到腐蚀性破坏的后果。因此,对于除尘在设计其密封性方面更应特别重视。

2 电除尘器提效技术及其应用情况介绍

2.1 气流均布技术

影响电除尘器除尘效率的因素很多,其中气流分布是一个重要的因素。电除尘器内气流分布情况与本体结构、气流调节部件的设置及管道设计等因素有关。理论计算和类比数据表明,这些因素综合起来往往会使除尘效率变化20%~30%。

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改善气流均匀性,首先要对现有除尘器进行流场的数值模拟及入口烟道流场测试,根据除尘器的结构特点与原始状态下的流场特点,分析烟道弯头内导流板对气流的影响和进气烟箱内导流板的宽度、角度、数量、安装位置对流场的影响,最终优化导流板的布置方式。

2.2 电除尘器扩容技术

电除尘器扩容技术是指通过增加电厂有效高度、宽度、或直接增加电场来提高电除尘器效率。比集尘面积是电除尘器的一个重要的参数,它的大小在一定程度是表示着除尘器的除尘效率的高低。由于以前排放标准要求并不是很严格,所以很多电厂的除尘器建造的较小,比集尘面积较小,已无法满足现在排放标准的要求。因此通过增加电厂有效高度、宽度、或直接增加电场是提高电除尘器效率的有效途径。

2.3 低温电除尘技术

低温电除尘技术是指在电除尘器入口烟道上布置低温省煤器,使得除尘器入口烟气温度降低,可以:(1)降低粉尘比电阻,提高粉尘荷电效果;(2)减少烟气量,增大比集成面积;(3)若将烟温降低到酸露点以下,可使烟气中的SO3析出,吸附大量烟尘,而且可以除去大量SO3。通过以上几点,加装低温省煤器可进一步提高电除尘器除尘效率。目前超低排放采用协同除尘改造技术路线的电厂,许多均使用了低温电除尘技术,从使用效果上来看,均可以达到改造的目标。针对锅炉目前排烟温度情况和余热利用情况,低温省煤器的改造也有两种方案:(1)纯低温省煤器改为带暖风器的广义回热技术,低省分高、低温段布置于电除尘器前后,低温段用于加热暖风器,高温段用于加热凝结水。(2)将原低省改为MGGH的升温段,在烟囱入口增加烟气再热段,提高烟气温度至80℃左右。所以加装低温省煤器的有附带效果,对于方案(1),低温省煤器可以节省电厂能耗,节能效果可观,许多电厂作为自己的节能项目来进行改造;对于方案(2),可以提高排烟温度,消除石膏雨、烟羽、大白烟等视觉效果,对于电厂的社会效益有正面影响。

2.4 高频电源技术

将常规电源改为高频电源(或脉冲电源):(1)高频电源输出直流电压比工频电源平均电压高约20%,电流提高近一倍,增加粉尘荷电量,从而提高电除尘器效率。高频电源尤其适合于在前电场应用,由于前电场烟尘浓度较高,大量的粉尘需要快速荷上电荷,配上高频电源,提高了电流,在烟气流动下粉尘荷电效率大幅提高,避免了因粉尘浓度高而产生的电晕封闭。(2)可以为电除尘器提供从纯直流到窄脉冲的各种电压波形,可根据电除尘器的工况,提高最佳电压波形,达到节能的效果。

从目前众多电厂改造情况来看,该技术在电除尘器提效方面是有一定的效果的,有许多电厂不仅电除尘效率有了较大的提高,而且节能效果非常明显。

2.5 旋转电极技术

旋转电极式电除尘器其收尘机理与常规电除尘器相同,而与常规电除尘器所采用的清灰方式不同。常规电除尘器清灰方式通过振打、声波等方式来清理集尘极上的粉尘,在清灰过程中,有一部分已被收集到的粉尘会重新返回到气流,最终逸出电除尘器,导致排放增加。有研究表明,在高效电除尘器出口粉尘中,有约20%是由清灰过程中的二次扬尘造成的。而旋转电极其采用清灰刷来进行清灰,附着于集尘极上的粉尘在随旋转阳极板运动到非首次区域后,被正反旋转的一对清灰刷刷除。由于集尘极能保持清洁状态且粉尘在非收尘区域中被清除,能有效克服困扰常规电除尘器对高比电阻粉尘的反电晕及振打二次扬尘等问题,大幅提高除尘效率。

4结语

随着科技的迅猛发展,电除尘技能也在不断地创新和改革,尽管我国起步较晚,但有着广阔的发展前景。相信在未来通过对电除尘器在理论知识上的强化,汲取国外领先电除尘技能的优点,并在技术上不断的革新,并将加快我国电除尘器新产品的开发力度。

5参考文献:

[1]李奎中,莫建松.火电厂电除尘器应用现状及新技术探讨[J].环境工程技术学报,2013,03:231-239.

[2]王剑波.适应低排放的电除尘技术探讨[J].电力科技与环保,2014, 01:23-26.

论文作者:邢永龙,宋涛,赵三军

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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