(大唐国际发电股份有限公司下花园发电厂 河北省张家口市 075300)
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，为了提高中油电能热电一公司电除尘器效率，使净化后的烟气含尘量达到国家环保要求，针对电除尘器部件尘中轴承、阴极线、振打砧、供电设备及除尘器内部电场存在问题，对其进行了技术改造，使除尘效率超过99.9%，确保了烟气排放含尘量低于国家排放标准，并为同类油田企业对电除尘器的改造提供一定的借鉴。
关键词：热电厂;电除尘器;效率;技术改造
引言
保护和改善生活环境及生态环境,防治污染和自然环境破坏是我国社会主义现代化建设中的一项基本国策。随着电力工业的发展和国家对环境保护要求的日益提高,火力发电厂消烟除尘工作已逐步提到主要的地位。近年来许多电厂为减少锅炉的排放烟尘对环境的污染,陆续对各种效率低的除尘器进行技术改造更新。
1电除尘器概况
中油电能热电一公司共有4台电除尘器（1号、2号、3号、4号），分别与3台200MW、1台300MW发电机组相配套，1号、2号、3号电除尘器相继于1991、1992、1993年投入运行，至今已有20余年，设计除尘效率为98%，阳极板1088块，阴极线4224根。每台除尘器分别有8套阴极和4套阳极振打传动装置。阴、阳极振打装置振打轴是靠铸铁滑动尘中轴承支撑，阳极板采用480C型，阴极线采用RS型管状芒刺线，振打砧采用单孔结构。单台除尘器处理烟气量为240m3/s，200MW机组除尘器比集尘面积为52.41m2。4号电除尘器于2013年投产运行，设计除尘效率为99.65%，出口烟气含尘浓度小于30mg/m3（0℃，101.325kPa），除尘器处理烟气量为583m3/s，供电装置采用工频电源。
2电除尘器存在的主要问题
2.1尘中轴承
尘中轴承即振打传动轴承，属滑动轴承，其材质为铸铁，与振打轴之间接触属于干磨擦，这种结构易积存粉尘，又有较大的摩擦力，容易发生卡轴现象；所以，振打轴及轴承极易磨损，致使阴极振打轴下沉，并造成电瓷转轴碎裂等故障，从而导致阴极振打失灵，极板大量积灰，相应电场被迫停止运行，严重影响除尘效率。同时，该部件使用寿命短，更换频繁，维护工作量大，影响电场安全运行。
2.2阴极线
阴极线采用RS型管形芒刺线，由于运行时间较长，该阴极线芒刺已经变钝，放电性能达不到使用要求，整根芒刺线腐蚀也比较严重，极易造成断线及脱落等故障，使电场内部发生短路或严重闪络，进而被迫停止该电场运行，导致除尘效率下降。同时，该类型阴极线在放电过程中存在电流死区现象，这也限制了其性能的有效发挥。
2.3振打砧
振打砧的主要作用是为阳极板传递振打力，采用的是单孔结构，其材质为铸铁。振打砧与两块下夹板之间通过螺栓连接固定，旋转中的振打锤不断击打在振打砧上，振打力通过下夹板传递给阳极板，进而清除阳极板上的积灰。实际运行中振打砧常常发生与连接螺栓开焊现象，并发生脱落，从而使振打力异常衰减，影响除尘效率。
2.4供电设备
供电设备采用的是单相工频电源，此种装置波形脉动大，输出平均电压低，电晕功率低；功率因数小于或等于0.7，电能转换效率小于或等于70%；不平衡供电。
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3电除尘器技术改造方案
3.1卧式电袋复合除尘器
卧式电袋复合除尘器的结构形式卧式电袋除尘器也主要包括前级电场除尘区域和后级滤袋除尘区域两部分，烟气先经过电场区域，然后再通过布袋除尘区域，卧式电袋复合除尘器和立式电袋复合除尘器相比，最为显著的特点就是滤袋采用水平布置方式，布袋区域仅仅布置在最后一级的电场区域，并且应能保证滤袋的长度大于3.5米，滤袋的吹扫气源应该由先前的压缩空气改变为净烟气。卧式电袋复合除尘器改造方案（1）卧式电袋复合除尘器改造的整体方案。针对卧式电袋复合除尘器的除尘效率，卧式电袋复合除尘器方案可采用三电一袋的改造方案，也就是对原有电除尘器的第一、二、三级电场的电极板、控制系统进行全面的检修和维护，为了提高火电机组的除尘效率，还可以将第一、二电场的工频电源升级为高频电源，同时还应该拆除原有电除尘器第四电场空间的内部构件，进而在第四电场安装滤袋的整体框架和滤袋。（2）立式电袋复合除尘器改造方案的优缺点。卧式电袋复合除尘器改造方案的优点主要有：第一，本方案的拆除范围相对较小，仅仅需要对原有第四级电场进行升级改造即可，滤袋采用水平布置方式，那么在同一空间下就能够布置下更多的滤袋，也就是单位空间能够实现更大的过滤面积，对原有电除尘器结构的改动比较小；第二，烟气气流的均匀布置更加合理，能够保证烟气在流动的过程中不容易改变流动的方向，能够更好地避免因为烟气改变流动方向使得烟气横截面的流速分布不均匀，进而避免了出现局部区域流速过大的现象，从而能够更好地保护滤袋，延长滤袋的使用寿命；第三，布袋区域可以使用净烟气进行吹扫，能够很好地减少对滤袋的冲击，从而在进行滤袋的选型时，可以选择耐温性强、耐腐蚀性强、耐冲击性相对较弱的材质，能在一定程度上减少酸性腐蚀的问题。此外，由于该种改造方案使用的吹灰方式极大地减少了电磁脉冲阀的使用，进而能够有效地降低火电机组的故障率，还可以减少火电机组的运行维护费用。卧式电袋复合除尘器改造方案的不足主要有：由于卧式电袋复合除尘器的风箱主要是通过钢丝绳来实现传动效果，那么就不可避免地存在着断裂的风险，由于钢丝绳安装特点的特殊性，不容易实现在线检修，一旦发生故障，就必须停机对除尘器进行检修维护工作。
3.2将1电场改为RSB芒刺线
RS管形芒刺线是目前国内应用最广泛的极线，但该极线的线电流密度在极线中不算大，由于其圆管区域没有放电尖端，不产生电晕放电，易形成电流死区；而RSB管形芒刺线正好解决了电流死区问题。在电场内，当芒刺线通上高压直流电，在刺尖上能产生强烈的电晕放电，强烈的离子流能破坏负空间电场效应，避免出现电晕闭塞；同时，强烈的离子流还能产生速度很快的电风，电风能促使带电粉尘向阳极板移动，显著加快粉尘的驱进速度。该极线的线电流密度比原极线大，从而提高了阳极板的电流密度均匀性，在不改变原极间距情况下，配置该极线就能提高除尘效率。电场阴极线加装保护槽原阴极线与阴极小框架连接只是靠螺栓连接，点焊后的螺栓一旦开焊，极易造成阴极线脱落。阴极线加装的保护装置即保护槽。把保护槽焊接在阴极小框架上，把阴极线先插入槽内，再与螺栓连接，即使螺栓脱落了，阴极线仍卡在槽内，不会造成极线移位而造成短路。保护槽虽然简单，但发挥的作用非常明显。
结语
综上所述，随着国家粉尘排放标准的日益严格，在役运行热电厂除尘器的改造工作已经成为了今后的主流发展趋势，如何制定出经济、高效的改造方案是改造工作的核心工作，尤其是要因地制宜，根据现实的场地条件制定出合理的改造方案，从而实现良好的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]唐国山.工业电除尘器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2018：2.
[2]林澄波，赵明，徐守清.电除尘器安装、运行及维修[M].北京：机械工业出版社，2017：3.
[3]诸暨电除尘器研究所.中油电能热电一公司200MW、300MW电除尘器性能试验报告[R].大庆：电除尘器改造验收会议，2018.
[4]黑龙江省电力科学研究院.中油电能热电一公司200MW电除尘器性能试验报告[R].大庆：电除尘器改造验收会议，2017.
论文作者:赵卫兴
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
标签：电除尘器论文; 除尘器论文; 阴极论文; 电场论文; 烟气论文; 芒刺论文; 卧式论文; 《电力设备》2018年第32期论文;