火电厂电除尘器的电气优化设计路径

周小川

摘  要：伴随国家经济的快速发展，促使当前的电力资源需求数量大幅增加。火电厂在资源生产的过程中，由于其使用的方式，对当前生态环境造成了一定破坏，为避免该情况，并达到可持续发展的战略目标，便增加了在电除尘器的使用数量，同时，管理人员为保障其能够与工作开展相适应，对电气设计进行了优化。基于此，本文重点分析了电除尘器的电气系统设计，同时，细致阐述了相关的优化措施，供参考。

关键词：火电厂;除尘器;电气设计

引言：

随着人们对环境空气质量要求的逐渐提升，国家开始逐渐严格控制对火电厂污染物质排放的标准数值。火电厂为控制自身的排放情况，并对周边环境进行保护，便开始大量的使用电除尘器，但是随着管控工作开展的力度逐渐加重，以及新型机器的最低排放标准上的限制，这让电厂管理人员在进行设备型号选择、控制时，多选用更加成熟的措施，来达到能源节约、减少人工成本使用的效果，由此能够看出电除尘器优化设计的关键作用。

一、电除尘器的电气系统设计

（一）设计特点

火电厂中使用的电除尘器，其自动控制系统的关键点便是实现自动控制，操作、运行安全稳定。电除尘器的内部自动化控制系统包含了以下几方面：一、人力操作使用较低;二、受控设备数量较少;三、操作精准程度较高;四、工作效率较高。在现实操作的过程中，想要实现以上优势特点，便需要在设计时对反应敏捷、高强度抗干扰的能力、操作简单方便等一系列原则进行遵守。

（二）设计方式

1.集中监控

技术人员在开展电除尘器的自动化控制时，主要是依据集中控制方式来达到目标。集中控制方式便是通过对相应系统使用，来完成对机械设备运行、检查、维修养护等多方面的监督、控制、管理，之后将多项功能集中在一起，并对不同环节中的问题数据进行细致分析、整合，降低分散监控措施使用时存在的数据不一致情况概率，但是该方式在使用的过程中，对自动监控技术要求较高，还可以将多样化的管控功能集中同一系统内部，这对其自身的承载、运行、敏捷等方面的性能、能力产生了更高的标准。从火电厂企业的角度进行分析，对该集中控制方式进行选择使用，可以将分散控制中的复杂程度大幅提升;但面对一部分经济效益较低的企业时，自动化电除尘方式的落实会存在一定困难[1]。

2.远程监控

为了实现少人增效，工作人员使用了远程监控的措施，来实现该设备的自动化运作。正常情况下，系统设计工作开展是在互联网基础上来实现的，之后根据电脑对其的控制，来对设备运行状况进行了解，这突破了时间、空间上存在的限制，并且还将自动化系统与多方面进行良好融合。与此同时，电除尘器的运行在产生问题之后，如果火电厂技术人员的实力不足以科学解决，还可以聘请更加专业的人员来对远程监控情况进行处理。

二、电除尘器的电气设计优化措施

（一）高压系统

在火电厂内部，电除尘器是在两个曲率差距较大的金属阳极、阴极上同步的高压直流电，促使内部成为一个能够完成气体电离的静电场所，废气在经过其中时，会由于电子的吸附，让灰尘带上电荷。在电场力产生的作用下，因为异性相吸的原理，这让其中电极相反的灰尘会由于电极的驱动，集积于阳极板上并被收集到除尘器灰斗中，因此实现了气尘的分离效果。该设备在使用的过程中，驱进速度、电场强度之间成正比的状态;电厂内部的强度、电压之间是正比的关系，因此在设备使用的过程中，内部产生的电压提高时，会让其使用效率大幅提升。与此同时，火电厂中使用的除尘器高压电源在进行选择时，多会考虑高频、三流电源种类。高频电源使用时，设备功率的因数、设备效率等方面会更高一些，所以其在使用的过程中固有能源为20%，谐振频率在35kHz左右，与正常规格下的电压相比较来讲，其产生的纹波系数小于5%，并提供无波动的直流输出电流，让设备能够以次火花发生点的电压下运行，提高除尘工作的成效。不仅如此，在大量的工作情况下，设备运行中在保障效率的基础上，还可以让除尘系统节省50%的电能，达到了节能環保的工作目标。

（二）上位机系统

在火电厂中，上位机系统主要使用在远程集中监控的高低设备内部，之后通过高电压源、低压设备信号，以及控制通讯措施，来将其传送到上位机的系统中，这样其便会将设备当前的运行情况清晰展示出来。与此同时，上位机系统在使用的过程中，主要是将锅炉负荷作为关键，除尘器出口烟道位置中的浑浊程度信号作为辅助，之后使用高压脉冲运行方式自动调控的闭环控制系统，其在现实工作中应用时具备节能效果。工作人员可以根据产生烟尘的情况、规模，来在创建的数据库内部查找与其相似的运行方式，来让系统可以合理运转，让其在保障工作完成效率的前提下，还可以减少能源消耗的总量。火电厂工作人员通过将上位机系统安放在现场操作室、集中室内部，这让其在运行的过程中可以达到“互为冗余”效果。不仅如此，还可以依据通信与DCS系统产生联系，之后完成设备中的参数、控制的传输工作。

（三）本体电气系统

1.防雷接地

在进行防雷接地的过程中，电除尘器的接地电阻要低于2.0Ω，并选择使用DN50型号的镀锌焊接管材;其中连接使用镀锌扁钢正常都会使用60*6的型号;除尘器、钢支架的立柱需要使用以上型号的镀锌焊接管材，或是120mm2的软铜绞线跨接焊，确保其中电流良好传送。与此同时，每列中的电除尘设备中，钢支架与接地网之间至少需要6根的接地线引。正常情况下，电除尘器原本需要设置单独的接地网，但将其使用在火电厂内部后，便需要与主接地网连接4处。不仅如此，电除尘设备本体上的变压接地端，以及现场中的操作箱、设备、管道在使用的过程中，都需进行可靠接地。

2.电缆架桥

电除尘器结构是由钢材组成的，其中电缆在敷设的过程中，多是将桥架作为关键，并使用阶梯、托盘的形式进行组建。由于火电厂内部的防火系数相对较高，电缆多为阻燃类型，其中一部分使用标准更高的则会选用耐火类型。工作人在进行桥架敷设的过程中，要先使用防火封堵材料、隔板来组成阻火区段，来达到封堵的效果。一般情况下，都会使用两种以上的材料组合使用，之后让其进入到盘、屏、箱等区域中，外部则使用了阻燃类型的金属软管来开展保护，其在进入到孔洞内部之后，还要在电缆周边设置防火封堵。

3.照明系统

正常情况下，在电除尘本体平台上的照明用具，多为工业级别的三防、投光灯具种类，并且在使用的过程中，还拥有防水、防灰尘、防化学腐蚀的独特功能。但是在是当前使用次数、频率较多的便是LED能源节约型号的灯具，这与金卤灯相比较来讲，在同样的光照程度之下，其在使用时间长度上、经济性上都会更加优秀。不仅如此，LED灯具还可以通过立管的方式进行安装，之后将其固定在除尘器本体附近的栏杆一层，或是吊立柱的上方。与此同时，工作中使用的照明配电箱需要放置在电除尘的0m层平台内部，这样可以在一定程度上将操作的便捷程度大幅提升，并且内部还会设四光控、时控的开关，这样不仅可以达到能源节约的效果，还能降低人员在现场中查询的任务次数。

总结：综上所述，由于国家对火电厂排放的标准逐渐提升，电除尘器作为烟气排放前处理的关键设备，其在运行中的情况会对工作质量产生严重影响。通过对电除尘器的电气系统设计、优化措施进行细致分析后，了解到在当前的情况之下，火电厂企业要注重和自身的投入，提升电气控制的自动化程度，只有这样才能实现企业良好发展。

参考文献：

[1]闫东杰，庄倩，玉亚，等.烟气温度对电除尘器性能影响的数值模拟[J].中国环境科学，2021，41（6）：2577-2585.