燃煤電廠電除塵器設計中值得注意的問題

撰文/賴秋萍

■364000 福建龍凈環保股份有限公司 福建 龍巖

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燃煤電廠電除塵器設計中值得注意的問題

撰文/賴秋萍

■364000 福建龍凈環保股份有限公司 福建 龍巖

電除塵器作為配套設備是火力發電廠的必備設備之一，能夠清除燃油和燃煤鍋爐煙氣排放中存在的顆粒物，繼而能夠對大氣層中的排放煙塵量進行大幅度的降低，是一種能夠對空氣質量進行提升，進而改善生態污染的環保設備。本文對電除塵器在設計過程中需要注意的問題進行了分析，如性能評價、設計參數選擇以及氣量和氣流分布。關鍵詞：燃煤電廠；除塵器設計；注意的問題

電除塵器是一種具有高效率的除塵設備，在對燃煤電廠的煙塵進行排放的過程中，能夠對煙塵進行有效控制，在一定程度上能夠起到積極的作用。然而有一小部分的電除塵器在進行設計的過程中，其設計參數并無法滿足實際的除塵要求，進而無法達到預期的效果，造成用戶的損失。

性能評價

在評價電除塵器的性能時，應當充分考慮到排放煙塵的濃度和除塵的效率，在對環保設備進行驗收的過程中，判定是否達標的依據就是排放煙塵的濃度是否符合標準，只要能夠滿足排放的標準，就視為合格；在驗收產品的質量的過程中，要以檢測除塵的效率能夠滿足要求為標準，若能夠滿足設計的要求，就判定為合格產品。電除塵器作為一種環保設備，在評價其排放濃度時，其相關的要求更為嚴格，不再對煙塵以及燃煤的理化性質進行考慮，換而言之，就是在運行鍋爐的過程中，只要煙塵通過了電除塵器，其就必須滿足排放標準，而評價產品的質量的時候，一般情況下還要考慮另外一種情況，就是當考核和設計的條件出現差異性時應當如何進行修正，然而此時實施的修正僅相關于除塵效率，只是對除塵效率完成要求的情況進行說明，排放煙塵的濃度不影響產品質量的合格性，修正后的效率并不能進行排放煙塵濃度的計算。

設計參數的選擇

煙氣流速：從設計的層面進行分析，對電場煙氣進行流速選擇時，若數值較高，在同樣的電場長度之下，停留煙塵的時間就會較短，在進行振打清灰的過程中，就容易引發揚塵的二次發生，并且，在同樣的煙氣量之下，斷面在電除塵器中的有效面積就會減小。如此，鍋爐中的燃煤產生變化的時候，就難以對排放煙塵的濃度進行保證，有可能出現超標的現象，并且若提升排放煙塵的標準，則會將麻煩帶進后續的改造工作。若數值較低，則會對有效截面進行增加，導致成本的增加。所以，對電場流速進行合理的確定是至關重要的環節，是保障電除塵器進行穩定安全和高效工作的根本要素。一般情況下，當設計效率小于99%時，流速范圍為0.9～1.2m/ s，當設計效率大于99.5%時，流速范圍為0.7～1.0m/s。在實際的確定過程中，還可以結合燃煤的理化性質和煙氣進行確定，但是不能夠超過流速的上限數值。

比集塵面積：在常規的條件下，若除塵器的設計效率小于99%，則比集塵面積大于50m2/（m3/s），當設計效率大于99.5%，則比集塵面積大于80m2/（m3/s），尤其需要注意的是，當煙塵中的Al2O3大于30%時，（SiO2+CaO+Al2O3）〉90%，（Na2O+K2O）〈1%，設計效率大于99.5%，比集塵面積〉100m2/（m3/ s），甚至大于120m2/（m3/s）。

驅進速度：選擇驅進速度是一項較為復雜的工作，在選擇的過程中需要對較多的因素進行考慮，本文僅對通常情況下的驅進速度和除塵效率進行討論，詳見表一。

表一 除塵效率與驅進速度的取值

配置板線：收塵極板需要具有以下特點：其一，較好的剛性；其二，能夠對二次揚塵結構進行有效防止；其三，極板的厚度不小于1.5mm；其四，極板的長度不大于15m；其五，軋制成型，垂直和平面的程度要滿足要求。放電極線需要具有以下特點：其一，較低的起暈電壓；其二，較高的放電強度；其三，點、線、面放電、煙塵的位置、電場的位置要進行合理的匹配；其四，不存在斷線的情況，擁有合理的結構；其五，效果良好的振打清灰和明確的傳力。

同極距離：一般情況下，同極的距離范圍為400mm～500mm，在進行選擇時應當依據煙塵成分、燃煤元素、粒度分布、比電阻和煙氣的條件進行分析，當Al2O3在煙塵中大于30%時，煙塵粒度的直徑小于15μm，比電阻大于1013Ω·cm，為了延緩發生反電暈，可以適當增加同極之間的距離。

氣量與氣流

電除塵器的效率高低直接受到氣量和氣流的好壞影響，通常情況下，較低的設計效率并不會帶來較大的影響，同理，較高的設計效率會產生較大的影響，特別是設計的效率大于99.3%時，應當引起人們的高度重視。

氣量分配：當除塵效率的設計值小于99.3%時，允許的煙氣量偏差為〈±5.0%，當除塵效率的設計值大于99.3%時，允許的煙氣量偏差值為〈±3.0%，換而言之，就是除塵效率的設計值越高，煙氣量的允許偏差就越小。所以，預熱器出口的分叉煙道要進行煙氣分流裝置的加裝，經過相關的實驗，確定其尺寸、形狀和結構。

氣流分布、煙氣箱：現階段，電除塵器的煙氣箱主要有兩種，分別是豎井式和喇叭形兩種。后者使用的較多，而前者大多是在限制電除塵器的位置的場合中應用。喇叭形的箱通常會使用的分布氣流裝置為圓孔型、蜂巢型、柱型和方格型等，其優勢是能夠對擴散角度進行適當地選擇，并對氣流均勻的情況通過模擬試驗進行確定，缺點是需要較大的空間尺寸。豎井式的箱通常是其中配備折角導流板和一層或兩層的圓孔型，其需要的空間尺寸較小，但是難以進行模擬試驗進行氣流的均勻。所以，在允許的范圍內，應當首先使用喇叭形的箱，除此之外，應當對所以的電除塵器行模擬試驗，要將出口煙道就設為模擬范圍，模型的比例通常為1：10至1：16，將試驗所得的結果在工業設備上進行應用，正式投產前再次進行氣流的調整，檢驗其是否達標。

煙氣短路：當設計的電除塵器效率大于99.3%時，需要對煙氣短路的現象和竄流的現象加以重視，發生這兩種現象的主要部位有側墻和收塵極板、灰斗和極板下端、灰斗之間、頂板和極板上端等，應當對以上部位進行阻流裝置的加裝，對竄流和煙氣短路的現象進行有效的避免。

結語

在進行電除塵器的設計時，要對相關的參數進行準確的選擇，對氣量和氣流的分配分布以及振打加速度進行正確的選擇，這就是在日后的運行中，電除塵器能否進行高效和穩定運行的根本保障。

參考：

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［8］趙麗.燃煤電廠電—袋復合式除塵器優化控制的仿真運行研究［D］.華北電力大學，2012.

賴秋萍（1979-），女，福建龍巖人，工程師，主要從事大氣污染治理設備的開發和設計。