燃煤电厂电除尘器设计中值得注意的问题

2016-09-03撰文赖秋萍

中国机械 2016年7期

关键词：燃煤电厂

撰文/赖秋萍

■364000 福建龙净环保股份有限公司福建龙岩

燃煤电厂电除尘器设计中值得注意的问题

撰文/赖秋萍

■364000 福建龙净环保股份有限公司福建龙岩

电除尘器作为配套设备是火力发电厂的必备设备之一，能够清除燃油和燃煤锅炉烟气排放中存在的颗粒物，继而能够对大气层中的排放烟尘量进行大幅度的降低，是一种能够对空气质量进行提升，进而改善生态污染的环保设备。本文对电除尘器在设计过程中需要注意的问题进行了分析，如性能评价、设计参数选择以及气量和气流分布。关键词：燃煤电厂；除尘器设计；注意的问题

电除尘器是一种具有高效率的除尘设备，在对燃煤电厂的烟尘进行排放的过程中，能够对烟尘进行有效控制，在一定程度上能够起到积极的作用。然而有一小部分的电除尘器在进行设计的过程中，其设计参数并无法满足实际的除尘要求，进而无法达到预期的效果，造成用户的损失。

性能评价

在评价电除尘器的性能时，应当充分考虑到排放烟尘的浓度和除尘的效率，在对环保设备进行验收的过程中，判定是否达标的依据就是排放烟尘的浓度是否符合标准，只要能够满足排放的标准，就视为合格；在验收产品的质量的过程中，要以检测除尘的效率能够满足要求为标准，若能够满足设计的要求，就判定为合格产品。电除尘器作为一种环保设备，在评价其排放浓度时，其相关的要求更为严格，不再对烟尘以及燃煤的理化性质进行考虑，换而言之，就是在运行锅炉的过程中，只要烟尘通过了电除尘器，其就必须满足排放标准，而评价产品的质量的时候，一般情况下还要考虑另外一种情况，就是当考核和设计的条件出现差异性时应当如何进行修正，然而此时实施的修正仅相关于除尘效率，只是对除尘效率完成要求的情况进行说明，排放烟尘的浓度不影响产品质量的合格性，修正后的效率并不能进行排放烟尘浓度的计算。

设计参数的选择

烟气流速：从设计的层面进行分析，对电场烟气进行流速选择时，若数值较高，在同样的电场长度之下，停留烟尘的时间就会较短，在进行振打清灰的过程中，就容易引发扬尘的二次发生，并且，在同样的烟气量之下，断面在电除尘器中的有效面积就会减小。如此，锅炉中的燃煤产生变化的时候，就难以对排放烟尘的浓度进行保证，有可能出现超标的现象，并且若提升排放烟尘的标准，则会将麻烦带进后续的改造工作。若数值较低，则会对有效截面进行增加，导致成本的增加。所以，对电场流速进行合理的确定是至关重要的环节，是保障电除尘器进行稳定安全和高效工作的根本要素。一般情况下，当设计效率小于99%时，流速范围为0.9～1.2m/ s，当设计效率大于99.5%时，流速范围为0.7～1.0m/s。在实际的确定过程中，还可以结合燃煤的理化性质和烟气进行确定，但是不能够超过流速的上限数值。

比集尘面积：在常规的条件下，若除尘器的设计效率小于99%，则比集尘面积大于50m2/（m3/s），当设计效率大于99.5%，则比集尘面积大于80m2/（m3/s），尤其需要注意的是，当烟尘中的Al2O3大于30%时，（SiO2+CaO+Al2O3）〉90%，（Na2O+K2O）〈1%，设计效率大于99.5%，比集尘面积〉100m2/（m3/ s），甚至大于120m2/（m3/s）。

驱进速度：选择驱进速度是一项较为复杂的工作，在选择的过程中需要对较多的因素进行考虑，本文仅对通常情况下的驱进速度和除尘效率进行讨论，详见表一。

表一除尘效率与驱进速度的取值

配置板线：收尘极板需要具有以下特点：其一，较好的刚性；其二，能够对二次扬尘结构进行有效防止；其三，极板的厚度不小于1.5mm；其四，极板的长度不大于15m；其五，轧制成型，垂直和平面的程度要满足要求。放电极线需要具有以下特点：其一，较低的起晕电压；其二，较高的放电强度；其三，点、线、面放电、烟尘的位置、电场的位置要进行合理的匹配；其四，不存在断线的情况，拥有合理的结构；其五，效果良好的振打清灰和明确的传力。

同极距离：一般情况下，同极的距离范围为400mm～500mm，在进行选择时应当依据烟尘成分、燃煤元素、粒度分布、比电阻和烟气的条件进行分析，当Al2O3在烟尘中大于30%时，烟尘粒度的直径小于15μm，比电阻大于1013Ω·cm，为了延缓发生反电晕，可以适当增加同极之间的距离。

气量与气流

电除尘器的效率高低直接受到气量和气流的好坏影响，通常情况下，较低的设计效率并不会带来较大的影响，同理，较高的设计效率会产生较大的影响，特别是设计的效率大于99.3%时，应当引起人们的高度重视。

气量分配：当除尘效率的设计值小于99.3%时，允许的烟气量偏差为〈±5.0%，当除尘效率的设计值大于99.3%时，允许的烟气量偏差值为〈±3.0%，换而言之，就是除尘效率的设计值越高，烟气量的允许偏差就越小。所以，预热器出口的分叉烟道要进行烟气分流装置的加装，经过相关的实验，确定其尺寸、形状和结构。

气流分布、烟气箱：现阶段，电除尘器的烟气箱主要有两种，分别是竖井式和喇叭形两种。后者使用的较多，而前者大多是在限制电除尘器的位置的场合中应用。喇叭形的箱通常会使用的分布气流装置为圆孔型、蜂巢型、柱型和方格型等，其优势是能够对扩散角度进行适当地选择，并对气流均匀的情况通过模拟试验进行确定，缺点是需要较大的空间尺寸。竖井式的箱通常是其中配备折角导流板和一层或两层的圆孔型，其需要的空间尺寸较小，但是难以进行模拟试验进行气流的均匀。所以，在允许的范围内，应当首先使用喇叭形的箱，除此之外，应当对所以的电除尘器行模拟试验，要将出口烟道就设为模拟范围，模型的比例通常为1：10至1：16，将试验所得的结果在工业设备上进行应用，正式投产前再次进行气流的调整，检验其是否达标。

烟气短路：当设计的电除尘器效率大于99.3%时，需要对烟气短路的现象和窜流的现象加以重视，发生这两种现象的主要部位有侧墙和收尘极板、灰斗和极板下端、灰斗之间、顶板和极板上端等，应当对以上部位进行阻流装置的加装，对窜流和烟气短路的现象进行有效的避免。