火電廠電除塵器的電氣優化設計路徑

周小川

摘? 要：伴隨國家經濟的快速發展，促使當前的電力資源需求數量大幅增加。火電廠在資源生產的過程中，由于其使用的方式，對當前生態環境造成了一定破壞，為避免該情況，并達到可持續發展的戰略目標，便增加了在電除塵器的使用數量，同時，管理人員為保障其能夠與工作開展相適應，對電氣設計進行了優化。基于此，本文重點分析了電除塵器的電氣系統設計，同時，細致闡述了相關的優化措施，供參考。

關鍵詞：火電廠;除塵器;電氣設計

引言：

隨著人們對環境空氣質量要求的逐漸提升，國家開始逐漸嚴格控制對火電廠污染物質排放的標準數值。火電廠為控制自身的排放情況，并對周邊環境進行保護，便開始大量的使用電除塵器，但是隨著管控工作開展的力度逐漸加重，以及新型機器的最低排放標準上的限制，這讓電廠管理人員在進行設備型號選擇、控制時，多選用更加成熟的措施，來達到能源節約、減少人工成本使用的效果，由此能夠看出電除塵器優化設計的關鍵作用。

一、電除塵器的電氣系統設計

（一）設計特點

火電廠中使用的電除塵器，其自動控制系統的關鍵點便是實現自動控制，操作、運行安全穩定。電除塵器的內部自動化控制系統包含了以下幾方面：一、人力操作使用較低;二、受控設備數量較少;三、操作精準程度較高;四、工作效率較高。在現實操作的過程中，想要實現以上優勢特點，便需要在設計時對反應敏捷、高強度抗干擾的能力、操作簡單方便等一系列原則進行遵守。

（二）設計方式

1.集中監控

技術人員在開展電除塵器的自動化控制時，主要是依據集中控制方式來達到目標。集中控制方式便是通過對相應系統使用，來完成對機械設備運行、檢查、維修養護等多方面的監督、控制、管理，之后將多項功能集中在一起，并對不同環節中的問題數據進行細致分析、整合，降低分散監控措施使用時存在的數據不一致情況概率，但是該方式在使用的過程中，對自動監控技術要求較高，還可以將多樣化的管控功能集中同一系統內部，這對其自身的承載、運行、敏捷等方面的性能、能力產生了更高的標準。從火電廠企業的角度進行分析，對該集中控制方式進行選擇使用，可以將分散控制中的復雜程度大幅提升;但面對一部分經濟效益較低的企業時，自動化電除塵方式的落實會存在一定困難[1]。

2.遠程監控

為了實現少人增效，工作人員使用了遠程監控的措施，來實現該設備的自動化運作。正常情況下，系統設計工作開展是在互聯網基礎上來實現的，之后根據電腦對其的控制，來對設備運行狀況進行了解，這突破了時間、空間上存在的限制，并且還將自動化系統與多方面進行良好融合。與此同時，電除塵器的運行在產生問題之后，如果火電廠技術人員的實力不足以科學解決，還可以聘請更加專業的人員來對遠程監控情況進行處理。

二、電除塵器的電氣設計優化措施

（一）高壓系統

在火電廠內部，電除塵器是在兩個曲率差距較大的金屬陽極、陰極上同步的高壓直流電，促使內部成為一個能夠完成氣體電離的靜電場所，廢氣在經過其中時，會由于電子的吸附，讓灰塵帶上電荷。在電場力產生的作用下，因為異性相吸的原理，這讓其中電極相反的灰塵會由于電極的驅動，集積于陽極板上并被收集到除塵器灰斗中，因此實現了氣塵的分離效果。該設備在使用的過程中，驅進速度、電場強度之間成正比的狀態;電廠內部的強度、電壓之間是正比的關系，因此在設備使用的過程中，內部產生的電壓提高時，會讓其使用效率大幅提升。與此同時，火電廠中使用的除塵器高壓電源在進行選擇時，多會考慮高頻、三流電源種類。高頻電源使用時，設備功率的因數、設備效率等方面會更高一些，所以其在使用的過程中固有能源為20%，諧振頻率在35kHz左右，與正常規格下的電壓相比較來講，其產生的紋波系數小于5%，并提供無波動的直流輸出電流，讓設備能夠以次火花發生點的電壓下運行，提高除塵工作的成效。不僅如此，在大量的工作情況下，設備運行中在保障效率的基礎上，還可以讓除塵系統節省50%的電能，達到了節能環保的工作目標。

（二）上位機系統

在火電廠中，上位機系統主要使用在遠程集中監控的高低設備內部，之后通過高電壓源、低壓設備信號，以及控制通訊措施，來將其傳送到上位機的系統中，這樣其便會將設備當前的運行情況清晰展示出來。與此同時，上位機系統在使用的過程中，主要是將鍋爐負荷作為關鍵，除塵器出口煙道位置中的渾濁程度信號作為輔助，之后使用高壓脈沖運行方式自動調控的閉環控制系統，其在現實工作中應用時具備節能效果。工作人員可以根據產生煙塵的情況、規模，來在創建的數據庫內部查找與其相似的運行方式，來讓系統可以合理運轉，讓其在保障工作完成效率的前提下，還可以減少能源消耗的總量。火電廠工作人員通過將上位機系統安放在現場操作室、集中室內部，這讓其在運行的過程中可以達到“互為冗余”效果。不僅如此，還可以依據通信與DCS系統產生聯系，之后完成設備中的參數、控制的傳輸工作。

（三）本體電氣系統

1.防雷接地

在進行防雷接地的過程中，電除塵器的接地電阻要低于2.0Ω，并選擇使用DN50型號的鍍鋅焊接管材;其中連接使用鍍鋅扁鋼正常都會使用60*6的型號;除塵器、鋼支架的立柱需要使用以上型號的鍍鋅焊接管材，或是120mm2的軟銅絞線跨接焊，確保其中電流良好傳送。與此同時，每列中的電除塵設備中，鋼支架與接地網之間至少需要6根的接地線引。正常情況下，電除塵器原本需要設置單獨的接地網，但將其使用在火電廠內部后，便需要與主接地網連接4處。不僅如此，電除塵設備本體上的變壓接地端，以及現場中的操作箱、設備、管道在使用的過程中，都需進行可靠接地。

2.電纜架橋

電除塵器結構是由鋼材組成的，其中電纜在敷設的過程中，多是將橋架作為關鍵，并使用階梯、托盤的形式進行組建。由于火電廠內部的防火系數相對較高，電纜多為阻燃類型，其中一部分使用標準更高的則會選用耐火類型。工作人在進行橋架敷設的過程中，要先使用防火封堵材料、隔板來組成阻火區段，來達到封堵的效果。一般情況下，都會使用兩種以上的材料組合使用，之后讓其進入到盤、屏、箱等區域中，外部則使用了阻燃類型的金屬軟管來開展保護，其在進入到孔洞內部之后，還要在電纜周邊設置防火封堵。

3.照明系統

正常情況下，在電除塵本體平臺上的照明用具，多為工業級別的三防、投光燈具種類，并且在使用的過程中，還擁有防水、防灰塵、防化學腐蝕的獨特功能。但是在是當前使用次數、頻率較多的便是LED能源節約型號的燈具，這與金鹵燈相比較來講，在同樣的光照程度之下，其在使用時間長度上、經濟性上都會更加優秀。不僅如此，LED燈具還可以通過立管的方式進行安裝，之后將其固定在除塵器本體附近的欄桿一層，或是吊立柱的上方。與此同時，工作中使用的照明配電箱需要放置在電除塵的0m層平臺內部，這樣可以在一定程度上將操作的便捷程度大幅提升，并且內部還會設四光控、時控的開關，這樣不僅可以達到能源節約的效果，還能降低人員在現場中查詢的任務次數。

總結：綜上所述，由于國家對火電廠排放的標準逐漸提升，電除塵器作為煙氣排放前處理的關鍵設備，其在運行中的情況會對工作質量產生嚴重影響。通過對電除塵器的電氣系統設計、優化措施進行細致分析后，了解到在當前的情況之下，火電廠企業要注重和自身的投入，提升電氣控制的自動化程度，只有這樣才能實現企業良好發展。

參考文獻：

[1]閆東杰，莊倩，玉亞，等.煙氣溫度對電除塵器性能影響的數值模擬[J].中國環境科學，2021，41（6）：2577-2585.