燃煤電廠(chǎng)電除塵器設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題

撰文/賴(lài)秋萍

■364000 福建龍凈環(huán)保股份有限公司 福建 龍巖

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燃煤電廠(chǎng)電除塵器設(shè)計(jì)中值得注意的問(wèn)題

撰文/賴(lài)秋萍

■364000 福建龍凈環(huán)保股份有限公司 福建 龍巖

電除塵器作為配套設(shè)備是火力發(fā)電廠(chǎng)的必備設(shè)備之一，能夠清除燃油和燃煤鍋爐煙氣排放中存在的顆粒物，繼而能夠?qū)Υ髿鈱又械呐欧艧焿m量進(jìn)行大幅度的降低，是一種能夠?qū)諝赓|(zhì)量進(jìn)行提升，進(jìn)而改善生態(tài)污染的環(huán)保設(shè)備。本文對(duì)電除塵器在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了分析，如性能評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)參數(shù)選擇以及氣量和氣流分布。關(guān)鍵詞：燃煤電廠(chǎng)；除塵器設(shè)計(jì)；注意的問(wèn)題

電除塵器是一種具有高效率的除塵設(shè)備，在對(duì)燃煤電廠(chǎng)的煙塵進(jìn)行排放的過(guò)程中，能夠?qū)焿m進(jìn)行有效控制，在一定程度上能夠起到積極的作用。然而有一小部分的電除塵器在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其設(shè)計(jì)參數(shù)并無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際的除塵要求，進(jìn)而無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，造成用戶(hù)的損失。

性能評(píng)價(jià)

在評(píng)價(jià)電除塵器的性能時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮到排放煙塵的濃度和除塵的效率，在對(duì)環(huán)保設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收的過(guò)程中，判定是否達(dá)標(biāo)的依據(jù)就是排放煙塵的濃度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，只要能夠滿(mǎn)足排放的標(biāo)準(zhǔn)，就視為合格；在驗(yàn)收產(chǎn)品的質(zhì)量的過(guò)程中，要以檢測(cè)除塵的效率能夠滿(mǎn)足要求為標(biāo)準(zhǔn)，若能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求，就判定為合格產(chǎn)品。電除塵器作為一種環(huán)保設(shè)備，在評(píng)價(jià)其排放濃度時(shí)，其相關(guān)的要求更為嚴(yán)格，不再對(duì)煙塵以及燃煤的理化性質(zhì)進(jìn)行考慮，換而言之，就是在運(yùn)行鍋爐的過(guò)程中，只要煙塵通過(guò)了電除塵器，其就必須滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)，而評(píng)價(jià)產(chǎn)品的質(zhì)量的時(shí)候，一般情況下還要考慮另外一種情況，就是當(dāng)考核和設(shè)計(jì)的條件出現(xiàn)差異性時(shí)應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行修正，然而此時(shí)實(shí)施的修正僅相關(guān)于除塵效率，只是對(duì)除塵效率完成要求的情況進(jìn)行說(shuō)明，排放煙塵的濃度不影響產(chǎn)品質(zhì)量的合格性，修正后的效率并不能進(jìn)行排放煙塵濃度的計(jì)算。

設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇

煙氣流速：從設(shè)計(jì)的層面進(jìn)行分析，對(duì)電場(chǎng)煙氣進(jìn)行流速選擇時(shí)，若數(shù)值較高，在同樣的電場(chǎng)長(zhǎng)度之下，停留煙塵的時(shí)間就會(huì)較短，在進(jìn)行振打清灰的過(guò)程中，就容易引發(fā)揚(yáng)塵的二次發(fā)生，并且，在同樣的煙氣量之下，斷面在電除塵器中的有效面積就會(huì)減小。如此，鍋爐中的燃煤產(chǎn)生變化的時(shí)候，就難以對(duì)排放煙塵的濃度進(jìn)行保證，有可能出現(xiàn)超標(biāo)的現(xiàn)象，并且若提升排放煙塵的標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)將麻煩帶進(jìn)后續(xù)的改造工作。若數(shù)值較低，則會(huì)對(duì)有效截面進(jìn)行增加，導(dǎo)致成本的增加。所以，對(duì)電場(chǎng)流速進(jìn)行合理的確定是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，是保障電除塵器進(jìn)行穩(wěn)定安全和高效工作的根本要素。一般情況下，當(dāng)設(shè)計(jì)效率小于99%時(shí)，流速范圍為0.9～1.2m/ s，當(dāng)設(shè)計(jì)效率大于99.5%時(shí)，流速范圍為0.7～1.0m/s。在實(shí)際的確定過(guò)程中，還可以結(jié)合燃煤的理化性質(zhì)和煙氣進(jìn)行確定，但是不能夠超過(guò)流速的上限數(shù)值。

比集塵面積：在常規(guī)的條件下，若除塵器的設(shè)計(jì)效率小于99%，則比集塵面積大于50m2/（m3/s），當(dāng)設(shè)計(jì)效率大于99.5%，則比集塵面積大于80m2/（m3/s），尤其需要注意的是，當(dāng)煙塵中的Al2O3大于30%時(shí)，（SiO2+CaO+Al2O3）〉90%，（Na2O+K2O）〈1%，設(shè)計(jì)效率大于99.5%，比集塵面積〉100m2/（m3/ s），甚至大于120m2/（m3/s）。

驅(qū)進(jìn)速度：選擇驅(qū)進(jìn)速度是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，在選擇的過(guò)程中需要對(duì)較多的因素進(jìn)行考慮，本文僅對(duì)通常情況下的驅(qū)進(jìn)速度和除塵效率進(jìn)行討論，詳見(jiàn)表一。

表一 除塵效率與驅(qū)進(jìn)速度的取值

配置板線(xiàn)：收塵極板需要具有以下特點(diǎn)：其一，較好的剛性；其二，能夠?qū)Χ螕P(yáng)塵結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效防止；其三，極板的厚度不小于1.5mm；其四，極板的長(zhǎng)度不大于15m；其五，軋制成型，垂直和平面的程度要滿(mǎn)足要求。放電極線(xiàn)需要具有以下特點(diǎn)：其一，較低的起暈電壓；其二，較高的放電強(qiáng)度；其三，點(diǎn)、線(xiàn)、面放電、煙塵的位置、電場(chǎng)的位置要進(jìn)行合理的匹配；其四，不存在斷線(xiàn)的情況，擁有合理的結(jié)構(gòu)；其五，效果良好的振打清灰和明確的傳力。

同極距離：一般情況下，同極的距離范圍為400mm～500mm，在進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)依據(jù)煙塵成分、燃煤元素、粒度分布、比電阻和煙氣的條件進(jìn)行分析，當(dāng)Al2O3在煙塵中大于30%時(shí)，煙塵粒度的直徑小于15μm，比電阻大于1013Ω·cm，為了延緩發(fā)生反電暈，可以適當(dāng)增加同極之間的距離。

氣量與氣流

電除塵器的效率高低直接受到氣量和氣流的好壞影響，通常情況下，較低的設(shè)計(jì)效率并不會(huì)帶來(lái)較大的影響，同理，較高的設(shè)計(jì)效率會(huì)產(chǎn)生較大的影響，特別是設(shè)計(jì)的效率大于99.3%時(shí)，應(yīng)當(dāng)引起人們的高度重視。

氣量分配：當(dāng)除塵效率的設(shè)計(jì)值小于99.3%時(shí)，允許的煙氣量偏差為〈±5.0%，當(dāng)除塵效率的設(shè)計(jì)值大于99.3%時(shí)，允許的煙氣量偏差值為〈±3.0%，換而言之，就是除塵效率的設(shè)計(jì)值越高，煙氣量的允許偏差就越小。所以，預(yù)熱器出口的分叉煙道要進(jìn)行煙氣分流裝置的加裝，經(jīng)過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，確定其尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)。

氣流分布、煙氣箱：現(xiàn)階段，電除塵器的煙氣箱主要有兩種，分別是豎井式和喇叭形兩種。后者使用的較多，而前者大多是在限制電除塵器的位置的場(chǎng)合中應(yīng)用。喇叭形的箱通常會(huì)使用的分布?xì)饬餮b置為圓孔型、蜂巢型、柱型和方格型等，其優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)U(kuò)散角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇，并對(duì)氣流均勻的情況通過(guò)模擬試驗(yàn)進(jìn)行確定，缺點(diǎn)是需要較大的空間尺寸。豎井式的箱通常是其中配備折角導(dǎo)流板和一層或兩層的圓孔型，其需要的空間尺寸較小，但是難以進(jìn)行模擬試驗(yàn)進(jìn)行氣流的均勻。所以，在允許的范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)首先使用喇叭形的箱，除此之外，應(yīng)當(dāng)對(duì)所以的電除塵器行模擬試驗(yàn)，要將出口煙道就設(shè)為模擬范圍，模型的比例通常為1：10至1：16，將試驗(yàn)所得的結(jié)果在工業(yè)設(shè)備上進(jìn)行應(yīng)用，正式投產(chǎn)前再次進(jìn)行氣流的調(diào)整，檢驗(yàn)其是否達(dá)標(biāo)。

煙氣短路：當(dāng)設(shè)計(jì)的電除塵器效率大于99.3%時(shí)，需要對(duì)煙氣短路的現(xiàn)象和竄流的現(xiàn)象加以重視，發(fā)生這兩種現(xiàn)象的主要部位有側(cè)墻和收塵極板、灰斗和極板下端、灰斗之間、頂板和極板上端等，應(yīng)當(dāng)對(duì)以上部位進(jìn)行阻流裝置的加裝，對(duì)竄流和煙氣短路的現(xiàn)象進(jìn)行有效的避免。

結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行電除塵器的設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的選擇，對(duì)氣量和氣流的分配分布以及振打加速度進(jìn)行正確的選擇，這就是在日后的運(yùn)行中，電除塵器能否進(jìn)行高效和穩(wěn)定運(yùn)行的根本保障。

參考：

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［4］胡志光，于帥，魯浩.燃煤電廠(chǎng)環(huán)境管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2012（05）.

［5］嵇浩.燃煤電廠(chǎng)電除塵器改造成袋式除塵器的設(shè)計(jì)［D］.安徽理工大學(xué)，2015.

［6］賈博強(qiáng).燃煤電廠(chǎng)電除塵器的優(yōu)化仿真設(shè)計(jì)研究［D］.華北電力大學(xué)，2013.

［7］吉秋紅.燃煤電廠(chǎng)電除塵器專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究［D］.華北電力大學(xué)，2014.

［8］趙麗.燃煤電廠(chǎng)電—袋復(fù)合式除塵器優(yōu)化控制的仿真運(yùn)行研究［D］.華北電力大學(xué)，2012.

賴(lài)秋萍（1979-），女，福建龍巖人，工程師，主要從事大氣污染治理設(shè)備的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。