電除塵器

電除塵器是火力發電廠必備的配套設備，它的功能是將燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是改善環境污染，提高空氣品質的重要環保設備。

基本介紹

• 中文名：電除塵器
• 外文名：electrostatic precipitator
• 類型：配套設備
• 屬性：火力發電廠，鋼廠燒結機，鍋爐，
• 屬性：除塵器

產品介紹

它的工作原理是煙氣通過電除塵器主體結構前的煙道時，使其煙塵帶正電荷，然後煙氣進入設定多層陰極板的電除塵器通道。由於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構下方的灰斗中，從而達到清除煙氣中的煙塵的目的。由於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。因此對應的電除塵器結構也較為龐大。一般火電廠使用的電除塵器主體結構橫截面尺寸約為25~40×10～15m，如果在加上6米的灰斗高度，以及煙質運輸空間高度，整個電除塵器高度均在35米以上，對於這樣的龐大的鋼結構主體，不僅需要考慮自主、煙塵荷載、風荷載，地震荷載作用下的靜、動力分析。同時，還須考慮結構的穩定性。

電除塵器的主體結構是鋼結構，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，為了設計製造和安裝的方便。結構設計採用分層形式，每片由框架式的若干根主梁組成，片與片之間由大梁連線。為了安裝蒙皮和保溫層需要，主梁之間加焊次梁，對於如此龐大結構，如何均按實物連線，其工作量與單元數將十分龐大。按工程實際設計要求和電除塵器主體結構設計，主要考察結構強度、結構穩定性及懸掛陰極板主梁的最大位移量。對於局部區域主要考察陰極板與主梁連線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；風載作用下結構表面蒙皮（薄板）與主、次梁連線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。控制除塵器的主要功能是調節電場的運行，控制對粉塵的荷電。智慧型化的控制器如ALSTOM的EPIC III可進一步提高除塵器的節能及減排效率。

內部構造

電除塵器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。

電除塵器的結構圖

產品優勢

⑴ 淨化效率高，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量、對煙氣進行調質等手段來提高除塵效率，以滿足所需要的除塵效率。對於常規電除塵器，正常運行時，其除參塵效率一般都高於99%。能夠鋪集0.01微米以上的細粒粉塵。在設計中可以通過不同的操作參數，來滿足所要求的淨化效率。

⑵ 阻力損失小，設備阻力小、總能耗低。電除塵器的總能耗是由設備阻力、供電裝置、加熱裝置、振打和附屬設備（卸灰電動機、氣化風機等）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，和旋風除塵器比較，即使考慮供電機組和振打機構耗電，其總耗電量仍比較小。

（3）煙氣處理量大。電除塵器由於結構上易於模組化，因此可以實現裝置大型化。單台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。

⑸ 可以完全實現操作自動控制。

產品劣勢

⑴ 設備比較複雜，要求設備調運和安裝以及維護管理水平高。

⑵ 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淨化效率。

⑶ 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、濕度下由於粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了。

⑷ 一次投資較大，臥式的電除塵器占地面積較大。

⑸ 在某些企業實用效果達不到設計要求。

注意事項

1 影響電除塵器除塵效率的因素

1.1 高低壓供電控制裝置設計運行不佳

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交流電流經可控矽高壓整流設備供給，除塵器電場阻抗對高壓供電裝置來說是一個變化的負載。當電場阻抗升高、電流變小時，要求設備能自動升壓；而當電場阻抗降低、電流變大時，要求設備能自動降壓以保持設定的電流。整流變壓器內部的電壓、電流取樣電阻，引進負反饋信號，經微機智慧型處理後移相控制可控矽的導通角，改變負載輸出電壓，達到穩定輸出的目的，使電場獲得最有效的電暈功率。然而有些電源及控制設備製造廠生產的控制器對設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備原理的理解存在一定的盲區，從而造成供電控制裝置運行不佳。

1.2 振打清灰裝置的運行方式不合理

火電廠使用的電除器，無一不是採用振打方式清灰。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於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。

導致二次揚塵的因素有許多，如粉塵的比電阻過高，產生反電暈收塵電場的煙氣流速分布不均或流速過高而產生的紊流和渦流。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，且儘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。遵循一定的程式，採用恰當的試驗方法，建立正確的振打制度，同時加強對灰斗排灰設備的維護，防止灰斗出灰口堵塞，都能防止二次揚塵的發生。

1.3 鍋爐的運行參數偏離正常值

在正常負荷下鍋爐的煙氣流量、排煙溫度、煙氣含塵濃度等參數值與電除塵器設計的參數相差不大，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。當鍋爐長時間低負荷運行時，為穩定燃燒，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，導致電場的除塵效率下降。如果鍋爐內水汽泄露，將增加煙氣濕度，雖然在極短時間內因煙氣被調質而降低了煤灰比電阻，除塵效率會升高，但時間稍長，電除塵器將嚴重積灰，尤其在泄露量大時，極板甚至結垢，會降低除塵器的使用壽命。

1.4 煤種的變化

如果鍋爐燃燒煤種發生了變化，其熱值較設計煤種低，灰分較設計煤種高，則會加大對輸煤、制粉、除塵、輸灰設備的磨損，縮短設備的檢修周期。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計值，除塵效率將受到嚴重影響。為了消除因煤種發生變化而影響電除塵器的除塵效率，在除塵設備系統運行正常的情況下，每套電除塵器至少應進行一次針對典型煤種的特性試驗，以確定煤種、供電、振打對電除塵器效率的綜合影響，找出電除塵器的最佳運行方式。

2 加強對電除塵器的維護和檢修工作

(1) 國電環保所生產的DJ系列微機自控高低壓供電裝置，它的高壓控制部分採用先進的8098單片機和外圍晶片，具有控制、保護功能完善、結構簡單、使用方便的特點，並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。採用這種供電裝置對原有的設備進行改造，可實現中央機遠程並藉助粉塵濁度檢測儀的反饋信號構成電除塵器的閉環控制，達到高效節能運行的效果。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、可控矽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狀，嚴格執行《電除塵器運行維護導則》，對於設備運行中存在的故障和缺陷應及時處理，制訂完善、合理的檢修周期和項目。

(3) 機務方面。大修時對電除塵器內陰、陽間距進行調整，並記錄調整前後的測量結果。對陰、陽極振打裝置的設備(主要有振打電機、減器機、轉軸、軸承、撓臂錘、絕緣連桿等)磨損情況進行檢查並處理；對出灰系統、保溫、加熱系統、灰斗料位計、鎖氣器等裝置進行檢查和調試。

(4) 電氣方面。大修時嚴格執行《電力設備預防性試驗規程》中電除塵器章節對高壓矽整流變壓器、低壓電抗器、絕緣支撐及連線元件、高壓直流電纜等設備的試驗項目和周期所作的明文規定，要對供電裝置的觸發裝置進行性能測試，對各種保護進行整定試驗，對電氣高低壓迴路與儀表開關進行校檢，並對整流變進行吊芯檢查。

(5) 電除塵器大修後的整體調試。大修結束後，對整流變壓器、電場進行空載升壓試驗，並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、照明設備進行測試。如果有條件的話，還應該對電除塵器大修前後的除塵效率進行對比試驗，以檢驗大修工作的效果。

3.目前最新的電除塵技術

（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） 微顆粒凝並技術

（5） SO₃煙氣調質技術

（6） 電袋除塵技術