浅谈电除尘节能技术的应用

李艳楠

(大唐山东电力检修运营有限公司山东青岛266500)

摘要：电厂电除尘器中应用节能技术不仅能够使改造成本降低，还能够得到电厂工人以及管理人员的一致认可，认为电除尘器应用数量与设计都彼此相关，使电除尘器性能将大大改善，进而获得经济效益与社会效益。鉴于此，本文对电除尘节能技术的应用进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：节能技术；发电厂；电除尘；应用

一、电除尘器技术的应用特点

“十二五”期间，在国家新的排放标准要求下，许多老的燃煤发电机组同样面临除尘提效改造，由于受到场地、空间及工期等条件的限制，利用传统的电除尘技术手段无论在效果还是经济性上都存在着一定的局限性。同时，随着经济建设的进一步发展，电力供应需求缺口仍然较大，在国家加强关停小煤窑的举措下，加剧了电煤供应紧张的局面。

这种状况，使得我国燃煤电厂自身加强节能降耗的管理和技术革新提升电除尘性能的举措变得更加迫切。电除尘器经历了百年来的发展，由于具有处理烟气量大、阻力低、除尘效率高及可靠性好等特点，已经在世界范围内的燃煤电厂等窑炉的排烟除尘方面得到了广泛应用。我国电除尘器产业自从20世纪70年代引进技术以来，得到了快速发展，通过引进技术消化吸收以及再创新，已掌握了许多先进的技术，如余热利用提效节能技术、高频电源供电技术、SO3烟气调质技术、气流分布与低二次扬尘技术、机电多复式双区电收尘技术、移动电极技术以及湿法电收尘技术等，这些技术已成为提高电除尘性能的重要补丁手段。

1、除尘效率高

电除尘器在开始除尘以后，会借助电场的延长来将除尘的速率提高，四个电场是电除尘器的一个特点，如果是常规粉尘状态，能使除尘效率达89%以上；而使用的是5个以上电场除尘器则除尘效率更高。在除尘器使用到一定时期以后，电极容易出现腐蚀或者老化造成除尘效果不显著。

2、设备具有较小的阻力与较低的能耗

设备阻力损失、供电装置、加热保温以及振动电动机是电除尘器能耗的主要部件，主要能耗为阻力损失，占总能耗的较大比重，通常，100~200Pa是除尘器阻力值，占袋式除尘器的1/4，但因为存在较低的总能耗，并且元件更换不及时也会降低运行总费用。

3、使用范围广

通常，电除尘器能够铺集粒径大小为0.2um，烟气温度为200～300℃之间，如果烟气温度参数出现波动则会降低除尘能力，模块化是电除尘器主要结构，大型化装置趋势强

二、某电厂5#炉电除尘系统设备情况

某电厂5#炉机组容量670MW，电除尘电控设备由福建龙净环保股份有限公司设计提供,双列双室四电场。一台炉除尘器配16套高压硅整流设备、2台振打控制柜和4台加热控制柜。一、二电场高压设备容量2.0A/66kV，三、四电场高压设备容量2.0A/72kV。振打及电加热由单片机控制，每台炉配一套上位机。按高压设备转换效率70％计算，整台电除尘器高压设备容量高达3154kVA。

1、改造前设备运行情况

由于电除尘除尘效果较好，从脱硫前（电除尘出口）显示的粉尘含量看，浓度在20～28mg/Nm3，电科院测试的烟尘排放浓度为26.6mg/Nm3。节能改造前，运行人员已采用直接将运行参数降低的方法，减少电除尘的耗电，因此相对于3154kVA的设备容量，整个电除尘的高压硅整流设备的运行已经处于比较节能的状态。但是由于是人工设定，不能根据设备运行工况及锅炉负荷进行相应的调节，一方面参数的调节存在盲目性，另一方面设备的节能潜力也未充分挖掘，存在局限性和不合理性。

2、改造后设备运行情况

运用最新的节能控制技术，对其高压控制系统、低压振打系统及上位机控制系统（IPC系统）进行升级改造，增加断电振打技术，引入机组负荷和给煤量信号。设备改造完成后，应用节能优化控制系统，并经过大约半个月的调试和观察，所有硅整流设备都能根据运行工况及机组负荷/给煤量的变化进行自动调节，参数运行在最佳状态。由于改造后设备运行参数是根据工况及机组负荷/给煤量变化自动调节，因此各个时段的运行参数可能不一样。

3、经济效益分析

通过节能改造前后的统计数据对比可以看出，改造后高压硅整流设备的节电率达到67.8％，节能效果非常明显。

改造前月均用电量：（90.21＋70.72＋59.72＋67.24）/4＝71.97万kW·h节电率：（71.97－25.87）/71.97×100％＝64.05％按电除尘年运行10个月，每年可节省电量：（71.97－25.87）×10=461万kW·h按0.4元/kW·h计算，每年可节省费用：461×0.4＝184.4万元通过对改造前4个月和改造后1个月的用电量统计情况，计算得出节能率约64.05％，与统计的数据基本一致，远远超过改造前预期的30%。

三、提高电除尘器除尘效率的方法

1、改进电除尘器阴极线

阴极线改进方法主要体现在检修计划上，鉴于阴极线会不断受到粉尘冲刷进而造成严重的氧化或者磨损问题，造成检修的同时需要机组长时间处于停运状态。受损的阴极线如果没有得到改进或者增强，将造成除尘效率降低，使电除尘消耗过多电能。为了杜绝这类事件发生，电厂通常会在机组A级检修阶段改进阴极线，使用混合极配比，这种配比形式能够使电晕分布更加均匀、密度更强，进而对反电晕的产生进行抑制；在确保运行效率基础上扩大煤种使用范围，还能够将电场死区消除，提升收尘实效性。

2、改进电除尘器阳极板的方法

通常情况下，除尘效率增加与集尘面积相关，并呈正比关系，是保证除尘效率增强的重要方法。提高除尘效率的一个重要方法就是扩大集尘面积。集尘面积能够将量电阻粉尘带来的危害克服，减少出现恶劣工况对除尘器运行效率的影响。阳极面积通常较大，在进行阳极板改进的同时还要对除尘外壳进行解体，并要在检修过程中冲刷收尘极，改进过后的收尘极板节能效果更强。

3、改进电除尘器可控硅

改变控制电压是控制主回路阴阳极的一个重要方法，方法是对主回路阴阳极可控硅的电压进行控制，从而得知阴阳极是否存在断电情况，可控硅与电子开关在功能上一致，通过对功耗的削减能够使通断性能快速增大，进而提高电除尘器系统运行效率。

4、改进电除尘器电源

电除尘器电源改造也是一个非常重要的内容，主要是对新型高频电源进行改造，确保参数控制更加稳定、准确，进而使节能效率增强。电除尘器的高频电源提供的是无波直流电源，使静电除尘器在次火花点电压下运行，进而将电除尘器供电电压与电流提高，使电晕功率增大了，将电除尘器效率提高。高频电源所提供的直流电使脉动幅度增大时，将获得脉动幅度很大的电压波形，针对这种情况，不仅能够将适合的电压波形提高，还能够最大限度的将除尘效率提高。

5、改进电除尘器控制器

低压控制器与高压控制器是控制器的主要类型，两种控制器负责不同的输入电压，高压控制器负责对整流变输入电压调整，而低压控制器则对阴极、阳极振动电机、排灰电机、瓷套电加热器、仓壁振动控制器进行调节，使这些电气启动与运行更加安全、平稳，更好的对除尘控制器进行改进，进而将电除尘器运行效率增强。最后是对电除尘脉冲供电方式进行改进，这是节能效果最好的一种供电形式，通过利用电容储能特性以及电感、电压特性对运行电流、电压进行控制。应用此方法的优势较多，不仅能够将除尘效率提高，还能够对电除尘器运行时产生的电晕现象进行控制，进而将光能与热能消耗降低，实现节能减排效果。

结束语

从改造后取得的经济效益和改造后效率测试来看，该厂电除尘节能改造取得了相当明显的效果。从这个案例也可以看出，通过对电除尘电源改造以达到节能的目的是可行的，也是设备发展改进的方向。

参考文献

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