燃煤電廠電除塵器優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整及效果分析

摘要：我國煤炭資源占我國能源的70%左右，在這樣的情況下，作為電力能源生產(chǎn)者的電廠也大部分使用煤炭資源。煤炭發(fā)電是我國目前主流的發(fā)電的模式，燃煤電廠成為了我國普及范圍最廣的發(fā)電廠類型。隨著我國環(huán)保意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)燃煤電廠發(fā)電對(duì)于環(huán)境的污染極為嚴(yán)重。文章對(duì)燃煤電廠電除塵器優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整及效果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；電除塵器；優(yōu)化運(yùn)行；煤炭資源；環(huán)境污染；環(huán)境保護(hù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM73 文章編號(hào)：1009-2374（2016）34-0112-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.055

我國的能源結(jié)構(gòu)中，油氣能源相對(duì)匱乏而煤炭資源卻極為豐富，這使得我國工業(yè)在能源的使用上更偏好于煤炭資源。煤炭資源價(jià)格低、利用率高使得其成為了許多行業(yè)首選的消費(fèi)能源。在眾多行業(yè)中電廠對(duì)于煤炭資源的需求量最高且使用的數(shù)量也最多，但是燃煤電廠利用煤炭進(jìn)行發(fā)電的同時(shí)，因?yàn)槠錈煔庵械姆蹓m量過大導(dǎo)致其對(duì)環(huán)境的污染過大，近幾年讓我國最為頭疼的霧霾也與燃煤電廠的發(fā)電有著直接關(guān)系。在這樣的情況下，國家限定了燃煤電廠空氣排放物的標(biāo)準(zhǔn)，并且要求燃煤電廠必須在廠內(nèi)就對(duì)粉塵進(jìn)行處理，使得排放出的煙氣里的粉塵量減少，甚至變?yōu)槲⒘?，從而達(dá)到環(huán)保的要求。在這樣的前提下，各大燃煤電廠也開始紛紛響應(yīng)政府的號(hào)召，對(duì)于自身的電除塵器進(jìn)行了優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整，這種優(yōu)化與調(diào)整看似簡(jiǎn)單實(shí)際上卻是十分復(fù)雜的。

1 電除塵器對(duì)于燃煤電廠的重要性

電除塵對(duì)于燃煤電廠而言有著極為重要的意義，如今我國正在提倡可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，其中對(duì)于環(huán)保的要求是十分明確的。以往我國對(duì)于大自然的態(tài)度是征服大自然，這種政策下我國人民取得了許多難得的碩果，但是如今看來這種發(fā)展頗有些殺雞取卵的意味。近年來的土地沙化、水土流失、霧霾鎖城都讓我們逐漸地明白，只有人類與大自然和諧相處才是最好的選擇。因此我國加大了對(duì)于節(jié)能環(huán)保的投入，作為對(duì)空氣污染較重的燃煤電廠自然成為了國家首要的治理目標(biāo)。燃煤電廠對(duì)于空氣的污染大部分都是來自于其自身擁有發(fā)電的煤炭資源所產(chǎn)生的大量粉塵，這些粉塵中還有大量的硫化物并且懸浮在空氣中對(duì)人體有著較大的危害，由于其顆粒較大難以被大風(fēng)輕易的吹散使得其成為了空氣污染中的首要污染源之一。

對(duì)于這樣的情況燃煤電廠使用了電除塵器設(shè)備，其對(duì)于燃煤電廠的覆蓋率高達(dá)90%，其擁有著良好的除塵效果，可以將發(fā)電廠燃煤所釋放的煙氣中大量的粉塵物全部過濾掉，從而使得燃煤廠對(duì)于空氣的污染降到最低?？梢哉f電除塵對(duì)于燃煤電廠而言就是其凈化煙氣的肺葉，只有電除塵器存在才能保證燃煤電廠的排放量達(dá)到國家制定的標(biāo)準(zhǔn)，從而達(dá)到保護(hù)大氣保護(hù)我們生活環(huán)境的目的。

2 燃煤電廠電除塵器的工作原理

燃煤電廠的電除塵器最主要的作用就是凈化燃煤電廠燃燒煤炭產(chǎn)生的煙氣。其工作原理是通過制造高壓靜電場(chǎng)使得電極之間的正負(fù)離子和電子發(fā)生碰撞從而產(chǎn)生荷電，帶著電子和離子的灰塵顆粒在電場(chǎng)力的作用推動(dòng)下，向異性電極運(yùn)動(dòng)，并負(fù)載在異性電極上面，通過振打等方式使得電極上的灰塵落入到灰塵收集斗中，從而減少粉塵對(duì)于大氣的污染。

3 電除塵器的基本情況

只有先對(duì)電除塵器的基本情況進(jìn)行充分的了解，才能在最大程度上分析出電除塵器運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整，并且通過對(duì)電除塵器的基本情況了解，我們對(duì)于電除塵器的各項(xiàng)性能有更加深刻的了解。下文介紹電除塵器的基本情況，包括電除塵器的造價(jià)、除塵器出口粉塵含量?jī)蓚€(gè)方面。

3.1 電除塵器的造價(jià)

電除塵器的造價(jià)對(duì)于其除塵效果本身是具有一定影響的，這種影響在于其容量的變化，電除塵器的造價(jià)與電除塵器的容量成正比關(guān)系，即電除塵器的裝機(jī)容量越高那么其造價(jià)也就越高，但是電除塵器的造價(jià)卻與其機(jī)組數(shù)量成反比關(guān)系，電除塵器的機(jī)組數(shù)量越多那么其造價(jià)也就越低。電除塵器的造價(jià)雖然與電除塵器本身的優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整沒有太大的關(guān)系，但卻與工廠本身對(duì)于電除塵器的選擇有著很大的關(guān)系，畢竟沒有哪個(gè)工廠愿意用高昂的價(jià)格去購買不適用于自身的設(shè)備。其具體的造價(jià)與裝機(jī)容量以及機(jī)組數(shù)量的關(guān)系見圖1：

3.2 電除塵器的出口粉塵含量

電除塵器的粉塵含量通常在100～150克/立方米，但是電除塵器的運(yùn)維力度有所不同，因此在實(shí)際工作中粉塵含量也有著很大的變化。很多400MW裝機(jī)容量的電除塵器是無法滿足于如今的排放標(biāo)準(zhǔn)的，其真實(shí)的排放量在200克/立方米以上。并且我們需要注意的是燃煤的質(zhì)量對(duì)于電除塵工作是有著極大影響的，如果燃煤質(zhì)量較差其煙氣的量過大，那么勢(shì)必造成電除塵器無法在短時(shí)間內(nèi)除塵過大的煙氣量，

從而使得沒有經(jīng)過處理的煙氣進(jìn)入空氣中造成空氣污染。

4 電除塵器的除塵效率及影響因素分析

電除塵器的除塵效率受到許多因素的影響，如果想要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，就必須先對(duì)影響其除塵效率的因素進(jìn)行分析。

4.1 二次飛揚(yáng)對(duì)效率的影響

在電除塵器的工作過程中，由于其原理是利用磁場(chǎng)將灰塵沉淀在電除塵的粉塵收集斗當(dāng)中，收集斗本身不具備控制粉塵的功能，因此很容易發(fā)生粉塵的二次飛揚(yáng)的情況。粉塵的二次飛揚(yáng)會(huì)導(dǎo)致一開始的時(shí)候就沉淀下來的灰塵重新被煙塵帶走，導(dǎo)致除塵效率的下降。而一般情況下，造成二次飛揚(yáng)的原因有：燒高爐煤氣的時(shí)候，因?yàn)榉蹓m煙氣的流速太快，產(chǎn)生二次飛揚(yáng)；當(dāng)振打頻率設(shè)置不適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，頻率太快，也會(huì)導(dǎo)致粉塵在收塵極板落下的時(shí)候呈粉末狀而被煙氣重新帶走；電除塵器本身或者是鎖氣的地方漏風(fēng)，導(dǎo)致的二次飛揚(yáng)。

4.2 漏風(fēng)對(duì)效率的影響

電除塵器機(jī)身的許多地方都存在不同程度的漏風(fēng)口，這種漏風(fēng)口的存在是因?yàn)殡姵龎m器的焊接和法蘭的存在而無可避免的。當(dāng)機(jī)身外面的空氣漏進(jìn)來的時(shí)候，就會(huì)造成電除塵器內(nèi)部的風(fēng)速被強(qiáng)行加大，使得荷電粉塵還來不及沉積就被帶走，造成電除塵器的除塵性能效率低下。并且我們需要注意的是漏風(fēng)的出現(xiàn)也同時(shí)是引起二次飛揚(yáng)的直接原因之一，從灰斗下部漏入的空氣還會(huì)使灰斗內(nèi)積灰產(chǎn)生二次揚(yáng)降低除塵效率；漏風(fēng)還會(huì)增加煙氣處理量，而且因?yàn)闊煔鉁囟认陆档脑?，?huì)比較容易導(dǎo)致電暈板凝結(jié)灰塵變得肥大，以及除塵器的機(jī)身受到腐蝕性破壞的后果。

4.3 濕度對(duì)于除塵效率的影響

濕度應(yīng)當(dāng)說是對(duì)于除塵效率有著一定增益效果的因素，濕度的增加會(huì)使得電磁場(chǎng)的導(dǎo)電性能變得更好，從而增加除塵效率。濕度對(duì)于除塵效果的影響如圖2。

從圖2中我們能清晰地看出濕度與電除塵率的關(guān)系，但是可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)濕度達(dá)到一定程度之后，其對(duì)于除塵效率的影響就變得并非那么有效。需要注意的是，過大的濕度對(duì)于電除塵器也是有負(fù)面影響的，因?yàn)闈穸纫坏┻^大就會(huì)對(duì)電極和殼體造成腐蝕，從而降低除塵效率。

5 電除塵器的運(yùn)行優(yōu)化工作

對(duì)于電除塵器的運(yùn)行優(yōu)化工作，應(yīng)當(dāng)從減少二次飛揚(yáng)、避免漏風(fēng)以及合理控制濕度等五個(gè)方面進(jìn)行：

5.1 優(yōu)化清理及檢修工作防止二次揚(yáng)塵

工作人員平時(shí)要注意及時(shí)清理電極上面的粉塵，從而保證電除塵器能夠正常工作。做法就是平時(shí)在檢修的時(shí)候，對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，發(fā)現(xiàn)積灰比較嚴(yán)重的時(shí)候，進(jìn)行清理，不嚴(yán)重的時(shí)候，將陰陽極振打全部調(diào)整為連續(xù)振打即可去除極板上面的灰塵，從而防止二次揚(yáng)塵。

5.2 減少漏風(fēng)優(yōu)化電除塵器除塵效率

對(duì)于電除塵器漏風(fēng)的這一問題，通常的應(yīng)對(duì)方法就是利用一切手段盡可能地提高電除塵器的密封性，在必要的地方追加焊接，從而提高電除塵器的除塵效率。

5.3 平衡濕度與電除塵器的工作效率之間的關(guān)系

目前已經(jīng)有許多生產(chǎn)商意識(shí)到了濕度利于電除塵器效率提高的特點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)了濕式電除塵器，這種除塵器就可以完美地平衡濕度與電除塵器效率之間的關(guān)系，濕式電除塵器所采用的材料比較特殊因此其對(duì)于濕氣的腐蝕也有一定的抵抗效果從而避免了因?yàn)闈駳飧g陽極與外殼的腐蝕從降低電除塵器的除塵效果。

5.4 確定和優(yōu)化電除塵器的頂部流速

頂部流速對(duì)于電除塵器的優(yōu)化方面有著極為重要的作用，灰塵從除塵器的頂部飄落到電除塵器的底部是需要較長時(shí)間的，這是一個(gè)相對(duì)漫長的過程。在這個(gè)過程中，降低頂部流速可以有效地減小飄落的距離，從而使得頂部細(xì)塵的收集變得更加順利。底部的粗塵降到灰斗的落差較小，即便遇到較強(qiáng)水平氣流的攜帶，其向后飄移的距離也不遠(yuǎn)，容易落入灰斗。電場(chǎng)上部的氣流應(yīng)較底部小一點(diǎn)，即進(jìn)氣煙箱的氣流中心應(yīng)該低于電場(chǎng)中心。同時(shí)，進(jìn)氣煙箱的氣流組織不要使煙箱底板的擴(kuò)散對(duì)氣流形成過量的向下疏導(dǎo)，要力保下部氣流平穩(wěn)地流經(jīng)電場(chǎng)，防止在越過灰斗上方時(shí)出現(xiàn)跨欄似的脈沖，引發(fā)二次揚(yáng)塵。因此設(shè)計(jì)時(shí)除了在灰斗前后端安裝阻力板外，還要增加中部隔板。為了攔截逸出末電場(chǎng)的漏塵，要處理好下部的漏流。所以到了末電場(chǎng)，應(yīng)該降低下部的流速，即將出氣煙箱的截面中心設(shè)置得比電場(chǎng)中心高一些。煙氣同樣也會(huì)帶走許多落灰，因此，我們必須加強(qiáng)煙箱通路上的阻留回頭措施，從而減少煙氣對(duì)落塵的攜帶。

5.5 新型電除塵器的出現(xiàn)

目前，有一種新式的除塵器可以對(duì)粉塵的除塵效果達(dá)到傳統(tǒng)電除塵器所無法達(dá)到的高度，這種新型電除塵器就是袋式電除塵器。和電除塵器的工作原理不同，現(xiàn)在的袋式除塵器主要是通過濾料自己本身固有的特性，和對(duì)附著在濾料表面的粉塵層進(jìn)行的過濾的特性來對(duì)煙氣中的粉塵進(jìn)行截流。而且由我們大量的實(shí)踐也表明，與電除塵器相比，袋式除塵器的除塵效率明顯提高，受燃煤特性的影響小。因此對(duì)于這種新電除塵器的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)說也是未來我國對(duì)于電除塵器優(yōu)化的一種選擇。

6 結(jié)語

電除塵器對(duì)于燃煤電廠而言具有不言而喻的重要意義，對(duì)于我國的可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略以及節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略也同樣具有較為重要的作用，因此做好電除塵器的優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整以及效果分析工作可以在最大程度上改善電除塵器的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：袁林（1984-），男，廣東大唐國際潮州發(fā)電有限責(zé)任公司助理工程師，研究方向：發(fā)電廠除灰除塵運(yùn)行管理。

（責(zé)任編輯：王 波）