保持高效电除尘器除尘效率的研究保持高效电除尘器除尘效率的研究.doc

保持高效电除尘器除尘效率的研究 《火电厂大气污染物排放标准》，GB13223-96对火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度作了规定。标准中第Ⅲ时段的火电厂，采用固态渣煤粉炉，除尘器出口过量空气系数为1．7时，在县及县以上城镇规划区内，其锅炉最高允许烟尘排放浓度为200 mg/m3，在县规划区以外地区的火电厂锅炉烟尘最高允许排放浓度为500mg/m3。可见，一个Ⅲ时段的火电厂(2×300MW），如果燃用煤收到基灰份27．87％，烟囱高度240m，为了保障烟尘达标排放，锅炉除尘器效率不得低于99．2％。为此，设计中，一般每台炉配四电场静电除尘器。在目前技术条件下，尽管如此，由于安装和运行等方面的原因，投产后的电除尘器除尘效率有的仍达不到设计值，致使烟尘排放浓度超标。以湖北省电力公司所属火电厂为例，1997年，约一半的电除尘除尘效率低于设计值。1998年，烟尘达标排放的电除尘器也只占电除尘器总台数的75%。因此，本文旨在通过分析这些电除尘器除尘效率达不到设计值的原因的基础上，探讨一些解决问题的办法。希望对实现烟尘达标排放这一工作能提供一些有益的参考。 1　影响电除尘器除尘效率的主要因素 　　影响电除尘器除尘效率的因素很多，有设计、安装和运行等方面的原因。就每个方面而言，影响除尘效率的原因又有很多。运行工况对电除尘器性能的影响，就包括烟气性质、粉尘特性、结构因素和运行因素等。作者仅从几个侧面，对影响高效电除尘器效率的主要因素进行分析。 1．1　设计上的因素 　　电除尘器设计需要的原始资料包括锅炉主要数据、燃煤特性、飞灰特性、其他烟气参数以及厂址、气象和地理条件。正确提供和选用这些资料，对于保持电除尘器的性能至关重要。然而，在设计中，往往难以取得所需要的所有资料。例如，飞灰化学成份分析，一般只分析SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO以及SO3等项目，而忽视取得Na2O、K2O、TiO2、MnO2、Li2O、P2O5及飞灰可燃物等数据，而后者对于较准确地决定驱进速度，弄清楚飞灰化学成份对除尘效果的影响又是很重要的；另一个设计中的问题是目前我国在设计中选择参数的命中率还不够高，其原因是至今国内尚无煤质对电除尘特性影响的研究数据。例如，整流设备额定电压与电流的选择。除个别情形外，一般选择过大。这种大马拉小车有一系列弊端：电压选择过高，实际送不上去，可控硅导通角将被压缩得很小，失配严重，调压后的峰值，将使电场过早击穿，造成火花频繁，反而降低除尘效率。电流选高了，整流器内阻小，工作不稳定，自动控制和消弧困难，火花多，除尘效率也会降低。 1．2　安装质量因素 　　电除尘器的安装质量对电除尘器的除尘效率有很大的影响。如果安装质量不好，对同一台电除尘器，其效率可以相差10%。例如，韩城电厂，在投运初期，发现引风机严重磨损，被迫停炉。经检查发现，极板振打锤锤臂、撞击杆、钻板脱落。导致这一问题的原因是焊接没有按要求满焊，而是采取了点焊。由于焊接质量不高，运行以后，经不起长期振打而发生疲劳，一年内有60块砧板掉下。 1．3　运行工况因素 　　运行工况因素对已经投运的电除尘器来说比较重要，往往被人们忽视的影响因素是粉尘比电阻。有关粉尘比电阻对除尘器效率的影响可通过如下实例说明：当粉尘比电阻由1010Ω.cm增大到5×1011Ω.cm时，可导致除尘效率大幅下降，由98%降至81%。 　　比电阻对电除尘器性能的影响主要有以下两方面： 　　（1）　在通用的板式电除尘器中，电晕电流必须通过极板上的粉尘层传到接地的收尘极板上。若粉尘的比电阻超过临界值5×1010Ω.cm时，则电晕电流通过粉尘层就会受到限制，这将影响到粉尘粒子的荷电量、荷电率和电场强度等，如不采取必要的措施，将会导致除尘器效率下降。 　　（2）　粉尘的比电阻对粉尘的粘附力有较大的影响，高比电阻导致粉尘的粘附力增大，以致清除电极上的粉尘层要提高振打强度，这将导致比正常情况下的二次飞扬大，最终也使除尘效率下降。 　　然而，影响粉尘比电阻的因素也较复杂，除了粉尘化学成份外，还与温度、粉尘粒子和烟气的化学成分有关，如果烟气中含有冷凝物质(如水或硫酸)，若温度足够低，便能在粉尘表面形成吸附层，此时表面导电将是主要的。当温度低于露点时，吸附在粉尘表面的速度加快。但在多数情况下，即使温度高于露点很多，被吸附物质也会沉积在粉尘表面形成表面导电通道。但是温度较高时，水分含量对比电阻的影响就不显著，因为此时表面导电所需要的吸附机理已不存在了。 　　其次，煤的含硫量对飞灰比电阻有较大影响。含有硫的煤燃烧时，产生SO2，SO2的产生量取决于煤中硫的含量，在正常情况下，大约（0．5～1）％的SO2氧化成SO3，如果温度足够低，SO3吸附在飞灰上就能大大地降低粉尘的比电阻。所以，含硫量高的煤燃烧所产生的粉尘其比电阻比