摘要：随着我国经济的快速发展，电力行业越来越普遍，火力发电厂行业中湿式电除尘电气系统的优化设计是重要的部分。本文从近几年湿式电除尘工程中的电气及相关控制设计的优化和实用进行研究和探索，对设计质量的提高及火电厂的经济运行有积极的意义。
关键词：湿式电除尘；电气设计；电气系统
引言
当前国家和社会对环境保护要求不断提高，特别是大气环境的保护，因此对火力发电厂的烟尘排放的要求也提升了一个新的高度。湿式电除尘技术在这种背景下实现了广泛的应用，为达到节能减排的目的，笔者在电气设计中对相关电气系统进行优化。
1.湿式电除尘技术概况
湿式电除尘器（WetEleetrostaticPre-eipitator，简称WESP）拥有控制复合污染物的强大功能，它对微细的粉尘及烟气中酸雾等的收集都是比较理想的。在国内，该技术处于迅速发展阶段，现已有很多湿式电除尘器应用于国内燃煤电厂中，主要用于控制因新增脱硝设施和湿法脱硫设施而产生的烟气烟羽及酸雾问题。湿式电除尘设施的主要除尘设备是恒流高压直流电源。恒流高压直流电源由恒流变换器和升压整流系统组成，其基本原理电网输入的交流正弦电压，通过恒流变换器，转换为交流正弦电流，经升压、整流后成为恒流高压直流电源给电场供电。所谓恒流是指其电路特性，而并不是说系统的输出电流无法改变。目前主要的高压电源装置有两种形式，一种是工频恒流高压直流电源，一种是高频恒流高压直流电源。
2湿式除尘技术的应用范围
目前在火力发电厂中湿式除尘技术的使用时间已经30多年，大约有70种世界通用的WESP套装除尘技术。在大气污染控制系统中SCＲ+ESP/FF+WFGD+WESP是主要结构，即脱硝+袋式除尘器+湿法脱硫+湿式电除尘器。在这个结构中WESP担任的主要角色是精处理大气复合污染物的最终设备，主要去除WFGD无法捕获和过滤的酸雾、颗粒等物质。与国外相比，我国运用湿式除尘技术起步较晚，主要在中小型火力发电厂中运用湿式除尘技术，主要在燃气－蒸汽联合选好发电机组、水泥立窑精除尘以及转炉没去净化等方面使用。在大气污染中颗粒物质是主要污染物之一，这些颗粒物极大危害着人们的健康，湿式电除尘技术与干式电除尘技术相比可以更高效的吸收这些颗粒物。在电厂的湿法脱硝中已经广泛利用WESP来吸收酸雾、细微颗粒等复合污染物，电厂中配置WESP和WFGD装置通常情况下可以吸收80%以上的颗粒物。湿式除尘技术可以吸收85%以上的三氧化硫，可以将烟气浑浊度降到10%一下，这些效果的实现都要依赖于湿式电除尘技术。可以利用湿式除尘器来解决环保设备改造中的难题。整体垂直设计的WESP的使用取缔了传统上的WFGD除雾装置，烟气经过湿式除尘技术处理后不需要经过二次过滤，同时还保证了烟囱不被腐蚀，另外，这种设计还可以有效的解决石膏雨的问题。
3湿式电除尘电气系统的优化设计
3.1（1）动力部分设计
湿式电除尘的工频恒流高压直流电源与高频恒流高压直流电源在供电方式上有一定的区别，工频恒流高压直流电源厂家通常会自带电控柜，需要与配电室低压柜并柜供电。而高频恒流高压直流电源的供电通常由电厂的PC段或MCC段的回路来直接供电，控制系统与高频恒流高压直流电源通常为一个整体放置在湿式电除尘的现场。
（2）控制部分设计
随着自动化技术的不断发展，火力发电厂中越来越多的设备开始采用DCS控制，实现了远程在线监测和控制，极大地降低了人力成本。湿式电除尘的高压直流电源也适应这一发展趋势，实现远程的状态监测和控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高压直流电源需要的I/O测点有：备妥信号反馈、运行信号反馈、综合报警信号反馈、油温上限信号反馈、油温上上限信号反馈、一次电压反馈、一次电流反馈、二次电压反馈、二次电流反馈、二次电流调节、启动指令信号、停止指令信号、事故停止指令信号、变压器温度信号等。其中重要的指令和状态信号应采用硬接线的方式连接到DCS。其余信号可采用光纤通信。此外，高压直流电源的隔离开关柜应与湿式电除尘平台的人孔门进行安全连锁，通过在人孔门处设置电磁锁来实现安全的检修和运行。
3.2低压设备供电设计
湿式电除尘设施主要包含热风吹扫系统、绝缘加热系统、雾化系统、冲洗系统等设备，通常由新增的湿除380VPC段来供电。热风吹扫系统包括密封风机和空气加热器，可采用现场安放就地柜来配电控制。绝缘加热系统主要包括绝缘子保温桶内的电加热器，功率较小，可由PC段配电柜直接供电，也可现场安置就地柜。例如华电国际莱城电厂3号机组湿式电除尘即采用现场安置就地柜的形式对绝缘加热系统进行控制，节省PC段配电柜的空间。雾化系统主要包括雾化水泵及电动门等，雾化水泵一般为变频控制，需要配备变频器，宜采用就地柜配电控制的方案进行设计。冲洗系统主要包括冲洗水泵，一般可能会利用原有脱硫系统中的冲洗水泵。检修配电箱宜放置在设备较集中的平台和放置高压电源的平台上。
3.3照明系统设计
湿式除尘器本体平台上的照明灯具宜采用防水防尘防腐蚀灯具，光源宜采用节能型LED灯或金卤灯，采用立管式安装，固定在湿式除尘器本体平台的栏杆侧。照明配电箱宜放置在湿式电除尘的底部或中间的平台上，内部设置光控开关或时控开关，以达到节能的目的。局部层高低于2.2m的平台宜设置安全低压照明，采用24V或12V电源供电。在人孔门位置宜设置安全变压器箱，作为移动巡检提供安全电源，宜采用24V或12V供电，目前国内发电厂普遍采用额定二次电压12V的安全变压器箱。
3.4电缆敷设设计
湿式电除尘工程设计中电缆一般采用阻燃型电缆，个别要求较高的地方还应采用耐火电缆。由于湿式除尘器本体一般比较高，电缆主要的敷设方式应以桥架为主，动力电缆与控制电缆分层布置。桥架敷设时有很大一部分是垂直敷设，每隔2m做一次固定。不得用铁丝直接捆扎电缆，宜采用尼龙扎带或挤塑金属扎带。电动机和明装的照明箱、检修箱、吊车开关、事故按钮等设备的电缆端头应采用阻燃型金塑软管进行保护。
3.5电缆防火设计
由于电厂防火要求较高，桥架宜采用托盘式桥架，并设置阻火段。阻火段除在桥架底部设置耐火隔板外，还应在电缆上方密实堆放阻火包，然后在阻火包上方设置耐火隔板。另外，在钢制桥架外表面应涂刷钢构防火涂料两遍，涂料厚度不小于1mm。在阻火段两侧不小于1m区域的电缆均涂刷防火涂料，涂刷厚度不小于1mm。所有电缆进入盘、柜、屏、台、箱的孔洞的分支处均宜采用有机和无机防火堵料相结合填充，有机堵料宜在电缆周围填充并适当预留。3.6防雷接地设计湿式电除尘本体壳体与接地网连接点不得少于6个，接地电阻不大于1Ω。湿式电除尘整流变压器接地端和湿式电除尘本体上的其他设备、管道等均需可靠接地。
结语
在环保要求日益提高的今天，通过对湿式电除尘电气系统的优化设计，实现环保设施的经济和安全运行，为治理大气污染尽一份力。
参考文献:
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论文作者:凌振华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
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