摘要：电厂干法脱硫系统是当前较为常见的一种系统，被广泛的应用在电厂烟气的SO2去除，其后置电除尘器主要为降低烟气中粉尘含量，提升电厂整体的环境质量。本文从现阶段干法循环流化床脱硫技术入手，合理分析电晕封闭条件下烟气除尘的原理，结合实际情况提出合理的干法脱硫系统后置电除尘器优化设计方案，以供参考。
关键词：电厂；烟气除尘；干法循环流化床脱硫；除尘器
引言：随着时代不断发展，我国经济逐渐繁荣，人们生活水平逐渐提升，促使煤炭消耗量呈现出逐渐增长的趋势，虽然为人们提供优质的能源，但环境污染问题也随之而来。燃煤在生产与燃烧过程中，产生的粉尘、SO2直接对空气环境产生影响，如产生严重的酸雨、降低空气质量等，需要采取有效的方式进行控制，以满足当前的需求。
一、电晕封闭条件下烟气除尘的基本原理分析
现阶段我国主要的干法脱硫后置除尘器以电除尘器为基础，与传统的布袋除尘设备存在较大的区别，具有更强的性能优势、结构优势等[1]。
在除尘过程中，当进入电除尘器的气体由于粉尘浓度过大时，将导致带电粉尘在电场中的运动速度降低，电除尘器受此影响在中心空间中形成一个封闭圈，难以发挥出电晕集的作用，放电效果受到影响，最终导致越来越多的粉尘在发展中难以获取电荷，影响设备的整体除尘效果，降低收尘机率。如图1，发生上述该类情况时，需要工作人员合理进行解决，如合理添加一级收尘设备，较为常见的有旋风收尘设备，可以从整体上降低收尘器中的粉尘浓度，从根源上避免电晕封闭情况的发生。通过研究分析发现，电极形状、异极间距以及烟气的流速等因素会造成电源电压达不到额定设计值，电除尘器本体内粉尘浓度分布存在差异，通常情况下上部的粉尘浓度比下部的浓度低，促使局部地区容易产生火花，阻抗升高以及形成电晕封闭等。研究表明当场强强度达到设计要求时，可以促使当前的气体克服现阶段的动态烟尘产生的阻力，实现有效的局部烟尘净化，到达最终的除尘效果[2]。
图一电晕发生前后收尘能力对比
二、电厂干法脱硫系统后置电除尘器优化设计分析
在进行设计过程中，主要利用合理的预除尘设备对烟气入口高浓度的粉尘进行预处理，灵活利用设备优势提升其除尘效果，以达到当地环保的需求，但该方式要保证电除尘器设备规格要满足设计要求，并通过调节脉冲电源的电压来捕捉到高浓度的电除尘[3]，对极板间距进行缩小，可有效的解决电晕封闭情况，对电除尘器系统设计的优化，具体来说可以从以下几方面进行：
（一）合理选择高压供电装置
现阶段传统的高压电控装置普遍采用火花频率的跟踪方式，检测到火花后，通过大幅度降压或较短时间断电的方式熄灭火花，电场的平均有效电压要远低于火花始发时的临界电压，核电与趋近能力变差，不能满足大幅度节能减排的要求，前级电场烟尘气体中的浓度分布不均匀，将直接导致内部的放电强度发生变化，出现局部区域放电强烈，部分其它区域的放电微弱电控装置频繁关闭导通角，造成输出电压降低，产生不良的负面影响。因此，工作人员应合理选择高压供电装置，在常规电控与给定电场条件下应合理提升电源的电压等级，以此为基础合理提升闪络频率，优化清灰周期，保证放电通道增大，提升电晕功率，满足当前的需求。对于当前的恒流高压电控装置来说，在应用过程中呈现出较强的优势，如全波导通、正反馈等，可以有效的依靠电场阻抗的性能促使输入电压发生变化，最终实现输出电流的恒定，满足当前的需求。从整体上限制了电场电流发生较大的波动，并抑制了电场闪络，保证电晕功率满足除尘运行，为整个除尘过程的运行奠定良好的基础。对于后级电场来说，烟气浓度降低，电场内放电通道完善，不存在闪弧现象，促使电场呈现出一种常规状态，实现稳定的运行。因此在进行设计过程中，可以根据要求保证电场强度的情况下，电源控制与电场结构以常规配置为主[4]。
（二）合理对电极的布置形式进行优化
在进行设计过程中，设计者应充分分析电除尘器本体内电场强度不均匀会产生的影响，并以此为基础针对电晕封闭、浓度较高的区域进行合理的创新，如对电极进行处理，促使其放电尖端长度提升，以发挥出自身的作用。对于电场下部来说，受其自身的性质影响，需要开展合理的清灰，通过烟气入口设置均流板改变电场烟尘方向，设置数量合理的阴极线，提升其整体的强度，优化平均场强，构建符合要求的净化通道，在短时间内扩大其净化范围，满足当前的需求。
（三）合理对烟气流速与分布进行控制
通常情况下，烟气分布呈现出均匀性，气体的流速约为15m/s，但对于场内来说，受自身的性质影响，其流速约为1m/s，由于速度的改变，在进入电场时烟气将发生明显的变化，并呈现出不同的情况，如紊流、涡流等，造成气流分布不均匀，直接影响电除尘器的运行效果与质量，甚至产生严重的粉尘二次飞扬。与此同时，受气流等恶劣天气因素影响，可能会出现粉尘沉淀情况，进一步影响粉尘的分布状态，需要设计人员对除尘器本体内的烟气流速进行合理的控制，如提升烟道入口烟气的流动速度，架设合理的导流装置，对气流的流向进行控制，尽量在入口处选择上进气方式，加设交错的分布板，以提升烟尘的收尘效率，通过控制烟气的流速实现除尘，以满足当前的需求[5]。
结论：综上所述，在当前的时代背景下，电除尘技术不断创新发展，为电除尘器的优化设计奠定良好的技术优势，不断满足着当前时代发展的需求。因此，设计者应灵活利用技术优势，从整体上进行创新，克服高浓度粉尘条件下存在的电晕封闭情况，从整体上提升其除尘效率，构建完整的净化通道，以降低本体粉尘浓度不均匀产生的影响，实现有效的除尘，保证除尘器长期稳定的除尘，为电厂发展奠定良好的技术基础。
参考文献：
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[2]魏星,姜兴华,金森旺,高洪培.300 MW机组CFB锅炉超低排放两级联合脱硫匹配方式试验[J].热力发电,2017,46(06):107-112+118.
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[4]杜斌,彭林,李凌昇,张丽琴.火电厂烟气脱硫设施运行工况实时监控系统判定标准的设计与实现[J].工业安全与环保,2015,41(06):90-94.
[5]谭海涛,唐树峥,王沛刚.电厂干法脱硫系统后置电除尘器优化设计探讨[J].科技创新导报,2016(01):19.
论文作者:祁玉良
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
标签：电除尘器论文; 电场论文; 烟气论文; 粉尘论文; 电晕论文; 电厂论文; 收尘论文; 《电力设备》2019年第6期论文;