超低排放燃煤電廠電除塵器運(yùn)行性能分析

趙 倩

西安西礦環(huán)?？萍加邢薰?/p>

1 引言

電除塵器做為幫助燃煤電廠實(shí)現(xiàn)超低排放顆粒物治理的主流設(shè)備，它的出口粉塵濃度可以實(shí)現(xiàn)10mg/m3以下[6-7]，這種高效節(jié)能的機(jī)械設(shè)備在滿足市場需求上也做出了令人滿意的答卷，還有什么能阻止國內(nèi)電除塵器的推行。這種電除塵器的運(yùn)行、性能、效果都經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)，還是以電為驅(qū)動能源，這種比較綠色的能源深受國內(nèi)人們的追捧。甚至這種超低減排的設(shè)備設(shè)施在其他領(lǐng)域也是需求量特別大的，就算電除塵器不合適，研究它的原理，從根本上上解決國內(nèi)節(jié)能減排設(shè)施需求不能得到滿足的問題。我們通過將實(shí)行超低排放的二十六臺燃煤電廠配套電除塵器列入實(shí)驗(yàn)對象中，通過統(tǒng)計電除塵器的燃煤參數(shù)、灰參數(shù)、設(shè)計煙氣參數(shù)、電除塵器結(jié)構(gòu)參數(shù)等機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的基本參數(shù)，通過這些基本參數(shù)的統(tǒng)計，了解電除塵器的運(yùn)行性能，甚至找出其中有可能存在的問題，實(shí)施針對性措施，科學(xué)合理的提升電除塵器的運(yùn)行性能。

因?yàn)槲覈嘘P(guān)部門的規(guī)定，國內(nèi)超低排的要求相對較高，基本都限制在10mg/m3以內(nèi)，這還只是大部分地區(qū)的超低排放量限制，還有部分地區(qū)的排放量更低，約在5mg/m3左右。在國家有關(guān)部門制定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)后一段時間內(nèi)，沒有停廠、關(guān)廠等情況都擁有基本的除硫設(shè)備，就算運(yùn)行性能方面比不上電除塵器，也能讓工廠的污染排放量達(dá)到國家有關(guān)部門制定的標(biāo)準(zhǔn)以下，甚至還有大型的工廠因?yàn)槲廴九欧帕康脑?，專門定做的機(jī)械設(shè)備，讓工廠污染物的排放量得到有效的控制。

2 電除塵器設(shè)計與運(yùn)行數(shù)據(jù)分析

在國際上的電除塵器的設(shè)計原理也是比較相近的，通常電除塵器的工作效率是：

其中：

η——為除塵效率；

Q——為煙氣流量；

A——為總集塵面積；

ω——為驅(qū)進(jìn)速度。

根據(jù)這個電除塵器工作效率的計算公式，我們可以將對電出口粉塵濃度影響最大的因素找出來，科學(xué)合理的對電除塵器的運(yùn)行原理進(jìn)行改進(jìn)，通過對電除塵器運(yùn)行性能影響最大的因素進(jìn)行分析，對電除塵器進(jìn)行科學(xué)有效的改進(jìn)。

2.1 煙氣溫度

對實(shí)驗(yàn)計劃中二十六臺除塵機(jī)中十五臺機(jī)器進(jìn)行進(jìn)出口煙氣溫度的測試，獎項(xiàng)如圖1所示，其中有吧臺機(jī)器是工作于露點(diǎn)溫度環(huán)境中，也就是所謂的低溫電出塵器，它本身對運(yùn)行環(huán)境要求不大，也就是在進(jìn)行工作之前不需要對機(jī)器本身進(jìn)行預(yù)熱。從圖中數(shù)據(jù)我們可以看出，實(shí)際電除塵器運(yùn)行溫度與設(shè)計時預(yù)估的運(yùn)行溫度相差并不大，約在3℃左右。

圖1 電除塵器煙氣溫度

2.2 煙氣量

上文中就已經(jīng)說明，電除塵器實(shí)際運(yùn)行的煙氣量與設(shè)計時預(yù)估的煙氣量的差距約在10%左右，其中還包括因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境變化引起的煙氣量差距（如圖2）。正是因?yàn)槲覈膶I(yè)設(shè)計人員在進(jìn)行電除塵器設(shè)計時，保留有適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)偏移空間，正是因?yàn)閷I(yè)人員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，帶給我們更加高效節(jié)能的電除塵器，能夠滿足排放基本要求。

圖2 電除塵器設(shè)計與運(yùn)行煙氣量對比

2.3 煤質(zhì)成分

文獻(xiàn)中提到的專業(yè)人員認(rèn)為煤的成分中，Sar，水分和灰分對于電除塵儀器工作的性能影響十分巨大，所以在進(jìn)行測試的時候應(yīng)該著重對煤的成分中Sar，水分和灰分對電除塵器運(yùn)行性能的影響數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計（如圖3）。通過圖表中的表現(xiàn)我們可以非常明顯的看出，煤的成分組成中，具有對電除塵器運(yùn)行性能造成影響的因素。而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示，我們可以知道，煤種對電除塵器運(yùn)行效率沒有較明顯的影響。

圖3 電除塵器設(shè)計與運(yùn)行煤種含硫量

通過電除塵器工作效率計算的公式，我們可以逐一計算出影響電除塵儀器運(yùn)行效率的因素，還有實(shí)際中的運(yùn)行溫度、實(shí)際除煙量等因素與電除塵器在設(shè)計時預(yù)估的數(shù)據(jù)方面的差距。就像圖中現(xiàn)實(shí)的那樣，煤礦的含硫量與電除塵器的運(yùn)行效率沒有太明顯的影響。

3 電除塵器運(yùn)行性能分析

3.1 漏風(fēng)率和煙氣阻力

我們應(yīng)該對電除塵器運(yùn)行的性能進(jìn)行分析，通過對電除塵器的運(yùn)行性能進(jìn)行考核，找出有可能影響電除塵器運(yùn)行的因素，而漏風(fēng)率和煙氣阻力是反映出電除塵器運(yùn)行效率的重要指標(biāo)，通過圖中將近三十臺電除塵機(jī)器的測試數(shù)據(jù)我們可以知道，實(shí)際生活中電除塵氣的漏風(fēng)率約在0.5%～3%，而且電除塵器在運(yùn)行使得正常功率約處在100Pa～200Pa。

3.2 能耗

對整整十臺電除塵機(jī)器的能耗進(jìn)行分析，在機(jī)器進(jìn)行負(fù)荷運(yùn)行的時候，機(jī)器的能耗和除塵效率與除塵量呈正相關(guān)關(guān)系，如下圖所示。由于電除塵器的數(shù)據(jù)表現(xiàn)比較復(fù)雜，很難找出導(dǎo)致電除塵器能耗加劇的根本因素，只能以電除塵器能耗加劇的因素是諸多電除塵器數(shù)據(jù)集中表現(xiàn)來結(jié)尾。

3.3 不同負(fù)荷下電除塵性能對比

對電除塵器進(jìn)行大功率運(yùn)行時性能的對比試驗(yàn)，通過了解該機(jī)器在不同負(fù)荷下的性能的對比，更好的運(yùn)用和改善電除塵器。

眾所周知，機(jī)械設(shè)備在不同負(fù)荷下，表現(xiàn)出來的工作效率與工作質(zhì)量是不盡相同的，正是因?yàn)橄拗屏藱C(jī)械設(shè)備的負(fù)荷，才能得到不同負(fù)荷條件下，電除塵器的工作效率與工作質(zhì)量。我們可以得到結(jié)論：高負(fù)荷下電除塵器能耗與總集塵面積成正相關(guān)關(guān)系；低負(fù)荷下電除塵儀器的能耗會大大降低。

4 結(jié)論

就像本篇文章在一開是敘述的那樣，電除塵器的實(shí)際運(yùn)行溫度與設(shè)計時預(yù)估的運(yùn)行溫度差距并不大，實(shí)際除煙量與預(yù)估的數(shù)值存有數(shù)量的差異，約有10%左右。在對粉塵的清理上與預(yù)估的情況也有著相似的數(shù)值，設(shè)計中的煤用量與實(shí)際用煤量也是基本相似。正是因?yàn)殡姵龎m器的設(shè)計人員在進(jìn)行設(shè)計的時候留有余地，讓機(jī)器的工作效率與工作量得到基本保證。通過計算電除塵器工作效率的公式，將影響電除塵器工作效率的因素找出來，通過不同前提條件下的電除塵器的工作效率，我們可以明顯的看出，高負(fù)荷下電除塵器能耗與總集塵面積成正相關(guān)關(guān)系；在較低負(fù)荷的前提下，電除塵器的能耗性大大降低。除此之外，影響電除塵器能耗的因素還有待進(jìn)一步研究。