电除尘器控制系统改造优化节能技术研究与应用

（内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 呼和浩特市托克托县 010206）

摘要：根据现阶段火电厂除尘器控制系统的调查研究，对已安装除尘器的电厂及生产厂家进行实例和经验的考察，察看电厂使用电除尘器、电袋除尘器控制系统节能措施使用运行情况，得出影响电除尘器能耗运行的因素。

关键词 ：火电厂； 电除尘器 ；节能

1、 前言

新的《环保法》颁布实施，对大气污染防治提出更高的要求，2014年国家三部委又了关于环保超低排放的最新要求，对火电企业的三项污染物排放标准要求更加严苛，尤其是电力行业的二氧化硫、氮氧化物大气污染物排放是个重点，粉尘的排放要求粉尘排放必须小于10mg/nm3，这要求除尘器和脱硫塔搞笑除雾器必须进行科学的改造，为此很多电厂做了大量的工作。如旧电除尘器的电源系统改造；改造电除尘器高低压控制系统；以最大限度的提高除尘效率，减少对环境的污染，在保证效率和排放达标的情况下，除尘器的节能提上议程。

在这些电除尘器中无论旧电除尘器、改造后的电除尘器及新投产电除尘器运行中经常出现除尘器耗电量成倍上升的问题，因此有必要降低电除尘器运行耗电量，找出造成电除尘器除尘耗电量的原因并加以改进提高。

托电公司自高频电源改造以来，电除尘电场二次电流一直是固定模式，运行调节只能是根据经验进行调节，电除尘耗电量居高不下。

2 锅炉运行对电除尘器的影响

电除尘器是锅炉配套的附属设备，电除尘器的设计选型参数是根据锅炉的设计和运行参数而确定，如果锅炉燃用煤种及运行工况发生变化，则影响其下游电除尘器设备的高效运行。

2.1 锅炉燃用煤种的影响

由于现在电厂燃煤采购主要考虑价格因素，现在多数电厂实际煤种比设计煤种灰分、硫分偏高，造成除尘器设计与实际运行产生一定的偏差，超出电除尘器收集粉尘能力，为了提高电除尘粉尘捕捉能力不得不提高流和电压。

飞灰中比电阻及化学成份是影响电除尘器收尘的主要因素，由灰比电阻影响因素在目前设计选型时基本考虑最恶劣情况，因此这个影响因素属已考虑范围。托电公司燃用准格尔煤，煤不仅灰份含量高，而且飞灰中AL2O3和SiO2这两种成份的和较高，电除尘器难以收尘。其中AL2O3相对大时，飞灰粘附性大，飞灰不易从极线、极板上脱落，造成电除尘器二次电压、电流难以在额定工况下工作。电除尘器的热态伏安特性差。

由于上述问题，这就要求有关燃料部门进煤时尽可能满足锅炉及电除尘器的性能要求，对于燃用准格尔煤的电厂现在基本上是通过控制电压和电流的变化适应煤种的变化，大唐托电一至四期机组对电除尘电源部分和控制部分进行升级改造，使电除尘电压和电流有所提高。

2.2 锅炉空预器漏风的影响

电除尘器在锅炉空预器的下游，受空预器漏风影响（主要是回转式空预器），烟气温度、湿度会发生变化，主要表现有以下几种情况：

1）由于锅炉两台空预器漏风的不同而造成进入两台电除尘器的入口烟气温度不同，根据许多电厂测试结果，有的电厂两条烟道最高温差达30℃。

2）空预器的漏风造成其下游的截面温度场、浓度场不同，造成同一台空预器两个出口烟道烟气温度也不同。

2.3锅炉燃烧影响

当飞灰可燃物大于3%时，锅炉应进行燃烧调整，降低飞灰中可燃物的含量，现在许多电厂均安装了飞灰在线检测装置，锅炉在运行时可及时进行调整。

2.4 锅炉吹灰的影响

当电除尘器设计容量无裕度、锅炉炉膛及尾部烟道吹灰会瞬间造成烟气中粉尘浓度较高，超出电除尘器设计范围，造成除尘器除尘效率短时间下降。

对于这种情况，尾部烟道吹灰尽量时间间隔短一些，使每次由于吹灰跑到烟气中的飞灰量相对小一些，降低粉尘的浓度。

2.5 电除尘器进、出口烟道的积灰

电除尘器进、出口烟道在长期运行后烟道底部积灰严重，有的甚至达十几厘米，这样相对减小了烟气的流通面积，造成烟气流速增大及各个烟道烟气量分配不均。烟道的积灰也增加了烟道的载荷及腐蚀，造成了安全隐患。

出现以上问题主要是电除尘器前面有气流分布板，后面有槽型板，人员进入烟道检查比较困难，因此应在内部安装检修通道，随时在停炉时检查及清灰。

3、 烟气量和烟气温度对电除尘器能耗的影响

现在由于电厂燃用煤种普遍较差，偏离电除尘器的设计、校核煤种，造成锅炉的燃煤量、灰份、烟气量及排烟温度等相应增加，造成电除尘器没有裕度或出力不足。有个别新投产电厂也出现了类似情况。

火力发电厂设计技术规程规定了电除尘器的处理烟气量要考虑10%裕度及烟气温度增加10℃，从目前来看这是不够的，要考虑煤种变化而造成的最恶劣工况，因此我们认为电除尘器处理烟气量应考虑20%裕度左右。

3.1总收尘面积、比收尘面积、驱进速度

由于电除尘器的粉尘排放浓度标准的提高，原有电除尘器总收尘面积和比收尘面积相对偏小，过去一般电除尘器设计除尘效率是98.0%～98.5%，根本不能满足环保要求。现在设计效率基本在99.00%～99.99%范围内，比收尘面积选取范围由过去50～80m2/m3/s变成80～130m2/m3/s，关于比收尘面积具体选取数值要根据实际情况综合考虑。

主要考虑环保的要求及未来的排放标准的提高、下游的脱硫设备、锅炉燃用煤种的变化及停一个电场或供电分区的裕度。

已投运400mm极间距的电除尘器的有效驱进速度设计参数基本在7～10cm/s范围内，从我国目前的电除尘器本体和电气控制系统的制造水平的角度来讲是偏大的，达不到应有的除尘效率。现在新投入及改造的电除尘器设计的有效驱进速度基本上在6～7cm/s之间，有的燃煤电厂由于煤种原因（如燃用准格尔煤），其值选取在6cm/s以下。