結(jié)合斷電振打的BE5塊板結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用

陳麗艷

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

結(jié)合斷電振打的BE5塊板結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用

陳麗艷

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

基于電控技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)研究，結(jié)合斷電振打的應(yīng)用，提出了BE5塊板組排結(jié)構(gòu)；通過對(duì)BEH型電除塵器5塊板結(jié)構(gòu)一系列的研究和驗(yàn)證，證明應(yīng)用結(jié)合斷電振打技術(shù)的BE5塊板結(jié)構(gòu)是可行的，能有效降低成本，保證性能，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

電除塵器;BE5塊板結(jié)構(gòu);斷電振打

1 引言

電除塵器的振打清灰方式可分為側(cè)部振打和頂部振打兩大流派，側(cè)部振打以歐洲為代表，頂部振打以美國(guó)為代表。BE型電除塵器是國(guó)內(nèi)企業(yè)在1986年全套引進(jìn)的美國(guó)通用電氣公司電除塵器技術(shù)，并通過消化、吸收，在國(guó)產(chǎn)化過程中不斷改進(jìn)和完善后的除塵器。因其陰、陽極系統(tǒng)均采用頂部電錘振打，電場(chǎng)內(nèi)沒有運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、方便，長(zhǎng)期以來深受用戶的喜愛。BEL型電除塵器是國(guó)內(nèi)企業(yè)2001年立足自主開發(fā)和集成技術(shù)創(chuàng)新，有機(jī)融合德國(guó)LURGI公司側(cè)部振打和美國(guó)GE公司頂部振打兩種主要除塵技術(shù)流派優(yōu)勢(shì)，即采用側(cè)部振打波形ZT24陽極板與頂部電磁錘振打陰極小框架結(jié)構(gòu)技術(shù)相結(jié)合開發(fā)而成的一種雙維振打式電除塵器產(chǎn)品。

隨著大機(jī)組配套電除塵器設(shè)備的大型化，BE型電除塵器陰、陽極頂部振打系統(tǒng)組件數(shù)量劇增，大大提高了成本。而BEL型電除塵器的陰極電暈線易偏移ZT24陽極板波谷，將對(duì)極板上電流密度的分布均勻性產(chǎn)生較大的影響，且安裝精度要求高；同時(shí)受V系列線斷線問題困擾，陰極電暈線已改為針刺線，與ZT24板組合，并非理想的極配型式；600MW、1000MW大機(jī)組配套電除塵器常常布置成兩個(gè)室以上，一根陽極振打軸很長(zhǎng)且需穿到另一室，一臺(tái)振打電機(jī)需管轄的陽極板面積很大，振打影響面廣。因此，選用哪種結(jié)構(gòu)型式的電除塵器更為合適，需基于目前電控技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)行機(jī)電一體化BE5塊板組排結(jié)構(gòu)的深入研究。

2 經(jīng)濟(jì)性分析

電除塵器必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，保證出口排放達(dá)標(biāo)，因此方案設(shè)計(jì)中的陽極板須有足夠大的集塵面積。當(dāng)BE陽極板排用4塊板組排，所有電場(chǎng)布置成2個(gè)小分區(qū)、8塊板的電場(chǎng)長(zhǎng)度時(shí)，有的無法滿足要求，常常有些電場(chǎng)需布置成3個(gè)小分區(qū)、12塊板的電場(chǎng)長(zhǎng)度。對(duì)于大機(jī)組而言，陰、陽極頂部振打系統(tǒng)組件等數(shù)量要增加很多，提高了成本，經(jīng)濟(jì)性不佳。例如，某電廠2×1000MW機(jī)組投標(biāo)方案，電除塵器要求4個(gè)電場(chǎng)，沿氣流方向布置了40塊板，均用4塊板組排，各有兩個(gè)電場(chǎng)布置成8塊板和12塊板的電場(chǎng)長(zhǎng)度。當(dāng)可用BE5塊板組排時(shí)，在其它參數(shù)不變的情況下，4個(gè)電場(chǎng)布置成10塊板的電場(chǎng)長(zhǎng)度，這樣可減少殼體頂梁數(shù)量，陰、陽極系統(tǒng)振打組件和散件以及陰極懸吊裝置和絕緣件等數(shù)量減少了1/5。按同期生產(chǎn)成本對(duì)比測(cè)算，一臺(tái)爐的直接成本降低了200多萬元，降幅超過7%。若按可用BE5塊板結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目年產(chǎn)值10億元估算，年節(jié)約直接成本超過7000多萬元。

3 振打結(jié)構(gòu)布置

早期BE陽極板排與陰極雙桅桿小框架的配對(duì)見圖1、圖2?，F(xiàn)BE陽極板排與陰極單桅桿小框架配對(duì)，為保證陰、陽極振打組件有足夠的放電距離，陽極系統(tǒng)相應(yīng)采用了頂部偏心振打結(jié)構(gòu)。陽極振打位置偏離中心，以及一個(gè)振打器管轄區(qū)域擴(kuò)大后，盡量使BE板上振打加速度的大小及分布均勻性不受太多影響，保證最小加速度和相對(duì)均方根差值符合設(shè)計(jì)要求。圖3、圖4為采用改進(jìn)后的偏心振打砧梁結(jié)構(gòu)。

圖1 排BE4塊陽極板與陰極雙桅桿組合結(jié)構(gòu)

圖2 排BE5塊陽極板與陰極雙桅桿組合結(jié)構(gòu)

圖3 排BE4塊陽極板與陰極單桅桿組合結(jié)構(gòu)

圖4 排BE5塊陽極板與陰極單桅桿組合結(jié)構(gòu)

從圖1、圖2與圖3、圖4比較可知：

（1）陰極框架：陰極雙桅桿小框架比陰極單桅桿小框架的陰極系統(tǒng)懸掛裝置、絕緣組件和振打裝置等構(gòu)件數(shù)量增加了1倍。

（2）陽極振打點(diǎn)位置：早期BE陽極系統(tǒng)3排4塊板、3排5塊板振打結(jié)構(gòu)陽極振打砧梁分別布置在第2塊與第3塊、第3塊與第4塊之間。改進(jìn)后陽極系統(tǒng)3排4塊板、3排5塊板振打結(jié)構(gòu)陽極振打砧梁分別布置在第3塊和第4塊板上。

（3）振打砧梁結(jié)構(gòu)：圖3、圖4的陽極振打砧梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并在陽極板排吊板上增加傳力板。

4 振打加速度試驗(yàn)

BE陽極板排由4塊板組排，改用5塊板組排，電磁錘振打器管轄區(qū)域變大，其相應(yīng)陽極板、陰極線振打加速度值變化后能滿足要求。

4.1 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

評(píng)判依據(jù)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《頂部電磁錘振打電除塵器》（JB/T11267），陽極最小振打加速度值不小于100g，陰極最小振打加速度值不小于50g。

4.2 陽極板振打加速度試驗(yàn)

在15m陽極振打試驗(yàn)架上進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，其配置的振打錘提升高度在450mm內(nèi)可調(diào)，對(duì)相關(guān)的振打加速度試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比情況（一）見表1。

表1 振打加速度試驗(yàn)結(jié)果（一）

從表1可看出，振打試驗(yàn)最小加速度值均能滿足要求。

4.3 陰極線振打加速度試驗(yàn)

在15m陰極振打試驗(yàn)架上12排陰極框架配8根、10根線進(jìn)行了試驗(yàn)，其配置的振打錘提升高度在450mm內(nèi)可調(diào)，對(duì)相關(guān)的振打加速度試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比情況（二）見表2。

表2 振打加速度試驗(yàn)結(jié)果（二）

從表2可看出，振打試驗(yàn)最小加速度值均能滿足要求。

5 結(jié)合應(yīng)用斷電振打技術(shù)

從陰、陽極振打試驗(yàn)架上進(jìn)行的振打加速度試驗(yàn)結(jié)果表明，采用3排BE5塊板的最小加速度值能滿足要求，但比3排4塊板的最小加速度值略小些。為加強(qiáng)電除塵電場(chǎng)陰、陽極的振打清灰效果，確保設(shè)備有良好的使用性能，項(xiàng)目設(shè)計(jì)及應(yīng)用中配套結(jié)合了斷電振打技術(shù)的研究成果。

例如，渭河發(fā)電廠5＃爐電除塵器改造方案為：除塵器加高，不新增電場(chǎng)，一至三電場(chǎng)內(nèi)部全部掏空，采用機(jī)電多復(fù)式雙區(qū)技術(shù)、高頻電源、波形線和斷電振打等新技術(shù)；極板高度從14m增加到15m；第一、二電場(chǎng)全部采用3排5塊板結(jié)構(gòu)10塊板長(zhǎng)度，第三電場(chǎng)3排4塊板結(jié)構(gòu)12塊板長(zhǎng)度。由于該項(xiàng)目第一、二電場(chǎng)全部采用3排5塊板結(jié)構(gòu)，陰極框架采用11排為一個(gè)振打單元，陰、陽極系統(tǒng)每個(gè)振打器管轄的區(qū)域變得更大，同時(shí)三個(gè)電場(chǎng)全部取消吊打分開，第三電場(chǎng)（雙區(qū)）的荷電區(qū)采用波形線，極板高度為最高15m。因此這些因素都會(huì)減弱了極板、極線的清灰效果，因此振打調(diào)試顯得非常關(guān)鍵，應(yīng)采用斷電振打技術(shù)以加強(qiáng)清灰效果，提高除塵效率。表3是該項(xiàng)目應(yīng)用斷電振打技術(shù)前后的運(yùn)行參數(shù)。

表3 項(xiàng)目應(yīng)用斷電振打技術(shù)前后的運(yùn)行參數(shù)

從表3可以看出斷電振打效果明顯，每個(gè)電場(chǎng)的電壓都有不同程度的提高，濁度從22.9%降到9.2%，經(jīng)西安熱工院對(duì)改造后的5#爐電除塵器進(jìn)行性能測(cè)試，出口粉塵排放濃度值完全滿足合同要求。

6 編制使用規(guī)范性文件

BE5塊板結(jié)構(gòu)的推出，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)電場(chǎng)的極板條帶數(shù)的布置更加靈活，各個(gè)電場(chǎng)則有6塊板（3+3）、7塊板（4+3）、8塊板（4+4）、9塊板（5+4）、10塊板（5+5）、11塊板（4+4+3）、12塊板（4+4+4）的布置形式和組合方式，且殼體柱距縱向長(zhǎng)度和灰斗體積大小更加均衡，可更好滿足各項(xiàng)工程設(shè)計(jì)所需的不同場(chǎng)地要求。

為了使上述各種組合板排和BE5塊板結(jié)構(gòu)能得到合理應(yīng)用，對(duì)相應(yīng)振打配置結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，同時(shí)采用加高型振打器，配套應(yīng)用了復(fù)合式功率控制振打技術(shù)等電氣控制新技術(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，綜合技術(shù)的應(yīng)用有效解決了多塊板組排后的振打清灰問題。通過對(duì)3（排）×5（塊）陽極偏心振打配置結(jié)構(gòu)的研究，進(jìn)行設(shè)備的使用情況調(diào)研、振打加速度試驗(yàn)和應(yīng)用工況特性等研究，歸納總結(jié)，編制和完善了設(shè)計(jì)規(guī)范性文件，使綜合技術(shù)得以順利推進(jìn)。

7 應(yīng)用跟蹤驗(yàn)證

BE5塊板結(jié)構(gòu)的陽極板排寬度方向尺寸比4塊板的更大，單個(gè)振打器所管轄的區(qū)域也更大，但在項(xiàng)目具體實(shí)施過程中是否會(huì)存在一些問題呢？為此，找出三個(gè)典型項(xiàng)目加以跟蹤，并希望能及時(shí)得到改進(jìn)。經(jīng)過近兩年時(shí)間的全過程跟蹤，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行等方面未反饋有關(guān)問題。同時(shí)安排了對(duì)大唐華銀金竹山電廠擴(kuò)建工程二期600MW機(jī)組3#爐電除塵器進(jìn)行3×5極板排結(jié)構(gòu)的陽極板和陰極線振打加速度測(cè)試驗(yàn)證工作：

（1）陽極系統(tǒng)極板振打加速度：當(dāng)振打錘提升350mm時(shí)，振打加速度平均值ā =211g，最小值amin=143g，最大值amax=286g。

（2）陰極系統(tǒng)針刺線振打加速度：當(dāng)振打錘提升350mm時(shí)，振打加速度平均值ā =130g，最小值amin=95g，最大值amax=181g。

（3）測(cè)試結(jié)果均滿足該項(xiàng)目電除塵器技術(shù)協(xié)議書陽極板和陰極線振打加速度設(shè)計(jì)最小值amin分別為100g、80g的要求。

8 推廣應(yīng)用情況

自BE5塊板結(jié)構(gòu)推向市場(chǎng)以來，得到迅速而全面的應(yīng)用。如大唐華銀金竹山電廠擴(kuò)建工程二期600MW機(jī)組、廣東平海電廠2×1000MW機(jī)組、廣東臺(tái)山電廠2×1000MW機(jī)組、國(guó)華徐州發(fā)電有限公司2×1000MW機(jī)組等。在海外市場(chǎng)也得到了很好的應(yīng)用，如印度TIRODA 5×660MW機(jī)組、印度KAWAI 2×660MW機(jī)組配套10個(gè)電場(chǎng)的電除塵器等。

9 結(jié)語

BE5塊板結(jié)構(gòu)應(yīng)用是集斷電振打技術(shù)的機(jī)電一體化研究成果的一項(xiàng)綜合技術(shù)，全面推廣5塊板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可以繼續(xù)發(fā)揮原BE型電除塵器固有的管理方便、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低、運(yùn)行穩(wěn)定、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，使電場(chǎng)布置更加靈活，同時(shí)大幅降低綜合成本，進(jìn)一步提升性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)。BE5塊板結(jié)構(gòu)作為電除塵器的基本結(jié)構(gòu)型式，綜合了新型節(jié)能陰極電暈線、機(jī)電多復(fù)式雙區(qū)技術(shù)、高頻電源、新一代節(jié)能技術(shù)、復(fù)合式振打功率控制以及反電暈自動(dòng)檢測(cè)與控制等技術(shù)，打造成的高效節(jié)能型BEH電除塵器，獲得了福建省優(yōu)秀新產(chǎn)品2011年度特等獎(jiǎng)。

[1]廖增安.龍凈牌雙維振打式電除塵器應(yīng)用研究小結(jié)[C].第四屆科技大會(huì)論文集，2007，（1）.

[2]郭俊，等.集多項(xiàng)新技術(shù)BEH高效節(jié)能型電除塵器研究和應(yīng)用[C].第十三屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2009，（10）.

Research and Application on BE5 Block Structure in Combination of Shake and Beat under Power off

CHEN Li-yan

X701

A

1006-5377（2012）09-0043-04