火力电厂除尘技术

文/刘晓玮

1 电袋除尘器的组成

电袋除尘器是火电厂最大的附机设备，其以电能基础，能在静电吸引园林的支持下，将悬浮颗粒从气体中分离出来，对于环境的保护具有较大影响。火电生产中，电除尘系统包含了本体、保护装置、高压静电除尘用整流设备、低压控制系统四个模块；主要构件单元如图1所示。图中，除尘器1～11结构依次为：壳体、灰斗、进口喇叭、阴阳极、滤袋装置、振打机构、旁路阀、提升阀、清灰系统、净气室、出口烟箱。在这些部件结构中、壳体是除尘设备的基本框架和主要的承载部件，其为粉尘与气体的分离提供了空间。而净气室位于壳体之上，其是干净气体排放的主要通道；提升阀装置确保了气流通道开通、关闭的有效控制，滤袋装置、清灰装置实现了烟气的气固分离和灰尘附着。此外，旁路系统能实现电袋除尘设备滤袋的有效保护，其确保了电袋复合除尘器性能的有效发挥，对于火电厂环境保护具有较大影响。

2 电袋除尘器的工作原理和特点

2.1 电袋除尘器的工作原理

从运作过程来看，电袋除尘器的应用可分为电场区和袋场区两个部分。其中，电厂区能在静电作用的影响下，捕捉烟气中80%左右的粉尘，这使得进入袋场区粉尘的浓度及粗颗粒含量明显降低，同时进入电场区的粉尘均有一定的荷电，这为后级布袋除尘功能实现创造了条件。袋场区除尘中，电粉尘同性相斥是其基本的除尘原则，基于此，进入该区域的粉尘会在滤袋表面形成规则有序、结构疏松的粉尘层。该过程中，一些较小颗粒的粉尘会变为较大颗粒，此时，滤袋能实现这些颗粒的有效阻流，其有效的保证了设备的除尘效率和质量。需注意的是，随着电袋除尘器的运行，滤袋表面粉尘层的厚度和密度处于持续增加状态，这使得气体通过滤料的阻力持续增长，当阻力值超过系统设定阈值后，脉冲阀会受冲击打开，这使得滤袋膨胀变形作用明显，当滤袋膨胀变形停止时，除尘器本身会产生一定的反向加速度，这使得滤袋表面的粉尘脱离滤袋，为气体流通和后期净化创造了条件。

表1：电袋除尘器参数控制

2.2 电袋除尘器的技术特点

现阶段，电袋除尘器在燃煤电站、冶金、造纸、建材等行业的应用极为普遍。从应用效果来看，电袋除尘器的技术特点包括：

（1）电袋除尘器的排放浓度基本维持在30mg/Nm3以下，除尘效率较高，环境效益较好。

（2）在整个除尘器运行过程中，滤袋阻力占到除尘器阻力的70%，同时，粉尘层颗粒的有序排列使得通过气体通过该设备时阻力较小，为设备保护和除尘控制提供了保证。

（3）电袋除尘器是基于传统电除尘发展起来的一种全新除尘工艺，其在电除尘的基础上，增加袋除尘工艺，这有效的降低了火电厂除尘过程的能量损耗。

（4）在电袋除尘器应用中，清灰频率和清灰压缩空气压力低，这减缓了滤袋强力衰减速度，同时袋场区粗颗粒粉尘量少，减少滤袋磨损，有效的延长了滤袋的使用寿命。

（5）从除尘整体过程来看，这种除尘方式运行阻力低、清灰周期长，其有效的降低了电场除尘的运行成本，经济效益突出。

3 电袋除尘技术的具体应用

3.1 电袋除尘器运行准备

电除尘器使用前，充分全面的对设备进行检查，可以有效地提升设备运作性能，保证除尘效率和质量。通常，电袋除尘器前期准备内容包括：

（1）对其除尘器内部进行全面检查，确保电场内部和布袋除尘器滤袋之间无任杂物，同时，电场两极之间无短路隐患。

（2）在确保绝缘件表面清洁的基础上，消除结露及损坏现象，同时检查接地装置及阴阳极振打电机、减速机运作状态，确保除灰机构和输灰机构运作正常。

（3）优化电袋除尘器的应用环境，如工作场地道路畅通，地面清洁；同时各转动机构外面护罩或挡板应完整。

图1：电袋复合除尘器的结构

（4）对个电子开关设备、压力表进行检测，确保设备控制的精准化。

3.2 电袋除尘器启停控制

电场锅炉点火前12个小时，就应为电袋除尘器送上低压电源，并投入绝缘室、灰斗加热、顶部大梁等加热装置，确保在点火时，滤袋预涂灰业已完成。除尘器启动前，旁路阀应处于打开状态，而提升阀处于关闭状态。当除尘器证实启动后，应严格按照指令，进行除尘、振打装置运作桩体的控制。

当除尘器运作一定时间或火力发电停止后，需关闭电袋除尘器进行除尘器保养。通常，电除尘器停止运行操作步骤需关闭电场高压供电，同时需确保阴阳极振打和后级清灰系统运行，此外，在关闭电除尘器时，汇报值长停主回路电源，并待设备无灰后，关闭系统风机。

3.3 电袋除尘器操作控制

电袋除尘器实际应用中，操作要领包含以下内容：

（1）在开始预涂灰、锅炉喷油助燃点火期间到锅炉升到正常炉温燃煤之前，禁止运行布袋除尘的清灰系统，以防止涂灰层剥落，失去防低温结露的保护作用。

（2）一旦锅炉喷油助燃点火时间超过两小时，应注重预涂灰的有效控制，同时对滤袋压差进行管理，尽可能的延长清灰的周期。

（3）在电袋除尘器应用中，应注重操作启停、二次电压电流情况的严格监测。譬如就二次电压电流监测而言，应结合实际的监测结构，对设备前级电场进行状态优化，确保前级电场不掉电。

（4）电袋除尘器控制中，应注重除尘器参数的有效开工至，具体参数控制要求如表1所示。

（5）电袋除尘器的清灰方式包含了在线清灰、在线清灰、定时清灰、定时+定压清灰四种形态，应结合具体的工况要求，进行清灰方式选择，同时做好清灰参数控制，其中清灰脉冲压力应保持在0.26Mpa左右，而脉冲宽度、脉冲周期应分别控制在150mg和4560s；此外，提升阀气缸工作压力应维持在0.41MPa左右，旁路阀气路压力需维持在0.45MPa左右。需要注意的是，在电袋除尘器操作时，还应注重旁路烟道工作温度点的有效控制，避免温度过高对设备造成损害。

3.4 设备维护检修

常规化的对电袋除尘器进行设备维护和检修，能够有效的提升设备的运行效率，满足火电厂除尘需要。就设备运行维护而言，应就供电装置的电压、电流、闪络频率进行严格监测，监测结构应每1h记录一次。同时需对锅炉预热器出口温度、除尘器进出口压力、清灰压力、提升阀工作压力、脉冲间隔、清灰周期、除尘器进出口温度和各室压差等要素机械能给你检测，并做好设备故障件监测与原因分析，然后针对性的进行处理。此外，在常规保养中，需做好电机、减速机、轴承等系统的严格检测，并对这些构件单元进行润滑控制，确保机体运作良好。

故障检修中，电袋除尘器的故障类型多样，应结合实际需要对其进行检修。譬如，当预热器出口烟气温度上升或下降较快，且超出温度预警时，需系统分析其故障原因，出口烟气温度上升较快与锅炉尾部燃烧关系密切，在处理中应通过紧急停炉对其进行管理，而温度下降快主要是受爆管故障影响，故而果断停炉，以防发生结露引起的湿壁、糊袋。此外，后级布袋阻力上升快也是电袋除尘器较为常见的故障类型，经检查可知，这类故障与进入后级布袋粉尘浓度加大具有直接关系，故而应在调整电场的二次电压电流、缩短振打周期的同时，适量缩短清灰脉冲间隔。需注意的是，烟囱出口有明显可见烟、气包压力报警、袋差压明显偏离等都是设备应用的常见故障，需结合实际对其进行处理。

4 结论

电袋除尘器能有效地降低火电厂粉尘污染，对于火电企业发展意义重大。实践过程中，人们只有充分认识到电袋除尘器的应用优势，并在其结构、原理及应用特征把控的基础上，进行电袋除尘器使用要点的全面把控，才能有效的提升电袋除尘器的应用质量，进而实现电厂经济效益与生态环境效益的协调发展。