節能技術在發電廠電除塵中的應用

劉磊

摘 要：隨著我國經濟發展水平的不斷提高，社會各項生產對電能需求不斷增大，在節能環保理念引導下，人們對電廠電器除塵中節能技術的應用越來越關注。電廠中應用電除塵的目的是借助高壓電源產生的強電暈放電，并在懸浮塵顆粒電場作用下將懸浮塵埃從除塵裝置中分離出來，進而達到節能環保目的。文章重點介紹電除塵節能技術應用原理，在此基礎上提出幾點改進建議。

關鍵詞：節能技術；發電廠；電除塵；應用

中圖分類號：TH45 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）06-0047-02

能源節約利用關系到各項生產建設的可持續開展，隨著節能減排力度的加大以及煤炭市場價格波動，使火電廠發展形勢日趨嚴峻。火電廠要想獲得經濟效益與社會效益，就要找到節能減耗的方法，實現成本的節約與優化。電除塵器是發電廠生產不可缺少的設備，但依然存在一些不足，比如，電除塵耗能高，火電廠成本升高等。下文將對電除塵器工作原理、應用進行分析，提出幾點優化對策。

1 電除塵器技術的應用特點

1.1 除塵效率高

電除塵器在開始除塵以后，會借助電場的延長來將除塵的速率提高，四個電場是電除塵器的一個特點，如果是常規粉塵狀態，能使除塵效率達89%以上；而使用的是5個以上電場除塵器則除塵效率更高。在除塵器使用到一定時期以后，電極容易出現腐蝕或者老化造成除塵效果不顯著[1]。

1.2 設備具有較小的阻力與較低的能耗

設備阻力損失、供電裝置、加熱保溫以及振動電動機是電除塵器能耗的主要部件，主要能耗為阻力損失，占總能耗的較大比重，通常，100～200 Pa是除塵器阻力值，占袋式除塵器的1/4，但因為存在較低的總能耗，并且元件更換不及時也會降低運行總費用[2]。

1.3 使用范圍廣

通常，電除塵器能夠鋪集粒徑大小為0.2 um，煙氣溫度為200～300 ℃之間，如果煙氣溫度參數出現波動則會降低除塵能力，模塊化是電除塵器主要結構，大型化裝置趨勢強。

2 電除塵器工作原理

電除塵器通常處于靜電場狀態下，在陰陽兩極中存在氣體電離層，電離層中生成大量的電子、負荷離子等造成電場聚集過多煙霧塵粒相互結合形成荷電，荷電粒子承受電場作用能夠分兩極移動，最終分離出煙霧中的塵粒以及氣體，使氣體得到凈化。但是兩極荷電塵粒能夠將部分電荷釋放出來，在高壓靜電場作用下實現帶電塵粒兩極化運行[3]。

當塵粒全部集中到兩極板表面時，可以使用打壓振動法減少聚集在極板表面的灰塵，使全部塵粒被集中起來。運行原理如圖1所示。

3 電除塵器在節能提高能效上的應用

電除塵器在運行當中，能效與電暈功率之間存在相關性，除塵效率增大的情況下電暈功率也會增加。但也存在特殊情況，比如，在使用低硫煤炭或者高比電阻粉時，也會受到反電暈的影響，將電除塵器電壓增大時將造成反電暈超過限度，致使除塵的效率下降，還會使電阻粉塵在達到塵極以后，使電荷釋放過多。荷電粉塵如果釋放受阻，將出現電位梯度，造成電位梯度過大。當粉塵接近臨界值時，粉塵將超出臨界值，電暈極性將相反產生逆向正離子，這是因為粉塵層間隙形成局部擊穿，產生正離子以后又出現電暈極，在電暈區帶有正負粒子。這種結果下就會造成電流與電壓增大，收塵的效果不佳。由此，反暈現象的產生是造成電阻粉塵的一個可能性，將造成電能消耗過大，使收塵效率降低[4]。

4 提高電除塵器除塵效率的方法

當前，社會生產與生活對技能環保越來越注重，并積極貫徹節能環保理念，當前，出現了越來越多性能高、自動化強的除塵器，這一代除塵器系統電源能夠自動控制與操作，有越來越多的人應用，為人們更好的使用電除塵器提供了支持。下面將提出一些提高電除塵器除塵效率的方法。

4.1 改進電除塵器陰極線

陰極線改進方法主要體現在檢修計劃上，鑒于陰極線會不斷受到粉塵沖刷進而造成嚴重的氧化或者磨損問題，造成檢修的同時需要機組長時間處于停運狀態。受損的陰極線如果沒有得到改進或者增強，將造成除塵效率降低，使電除塵消耗過多電能。

為了杜絕這類事件發生，電廠通常會在機組A級檢修階段改進陰極線，使用混合極配比，這種配比形式能夠使電暈分布更加均勻、密度更強，進而對反電暈的產生進行抑制；在確保運行效率基礎上擴大煤種使用范圍，還能夠將電場死區消除，提升收塵實效性[5]。

4.2 改進電除塵器陽極板的方法

通常情況下，除塵效率增加與集塵面積相關，并呈正比關系，是保證除塵效率增強的重要方法。提高除塵效率的一個重要方法就是擴大集塵面積。集塵面積能夠將量電阻粉塵帶來的危害克服，減少出現惡劣工況對除塵器運行效率的影響。陽極面積通常較大，在進行陽極板改進的同時還要對除塵外殼進行解體，并要在檢修過程中沖刷收塵極，改進過后的收塵極板節能效果更強。

4.3 改進電除塵器可控硅

改變控制電壓是控制主回路陰陽極的一個重要方法，方法是對主回路陰陽極可控硅的電壓進行控制，從而得知陰陽極是否存在斷電情況，可控硅與電子開關在功能上一致，通過對功耗的削減能夠使通斷性能快速增大，進而提高電除塵器系統運行效率。

4.4 改進電除塵器電源

電除塵器電源改造也是一個非常重要的內容，主要是對新型高頻電源進行改造，確保參數控制更加穩定、準確，進而使節能效率增強。電除塵器的高頻電源提供的是無波直流電源，使靜電除塵器在次火花點電壓下運行，進而將電除塵器供電電壓與電流提高，使電暈功率增大了，將電除塵器效率提高。高頻電源所提供的直流電使脈動幅度增大時，將獲得脈動幅度很大的電壓波形，針對這種情況，不僅能夠將適合的電壓波形提高，還能夠最大限度的將除塵效率提高。

4.5 改進電除塵器控制器

低壓控制器與高壓控制器是控制器的主要類型，兩種控制器負責不同的輸入電壓，高壓控制器負責對整流變輸入電壓調整，而低壓控制器則對陰極、陽極振動電機、排灰電機、瓷套電加熱器、倉壁振動控制器進行調節，使這些電氣啟動與運行更加安全、平穩，更好的對除塵控制器進行改進，進而將電除塵器運行效率增強[6]。最后是對電除塵脈沖供電方式進行改進，這是節能效果最好的一種供電形式，通過利用電容儲能特性以及電感、電壓特性對運行電流、電壓進行控制。

應用此方法的優勢較多，不僅能夠將除塵效率提高，還能夠對電除塵器運行時產生的電暈現象進行控制，進而將光能與熱能消耗降低，實現節能減排效果。

5 結 語

通過在電廠電除塵器中應用節能技術不僅能夠使改造成本降低，還能夠得到電廠工人以及管理人員的一致認可，認為電除塵器應用數量與設計都彼此相關，使電除塵器性能將大大改善，進而獲得經濟效益與社會效益。由此，不斷優化設計電除塵器，使用最新的節能技術不僅能夠使電除塵效率提高，降低電廠能源消耗，延長除塵器使用壽命，更能為電廠可持續發展創造條件。

參考文獻：

[1] 李卓函，邵誠，楊素英，等.異構總線多協議網關設計及其在電除塵監控 系統中應用[J].大連理工大學學報，2013，（3）.

[2]劉軍.LCC-SPRC高壓高頻大功率電除塵電源的理論分析與功率參數 設計[D].杭州：浙江大學，2010.

[3] 佟林.電除塵電氣部分的日常維護和常見故障的診斷、處理[J].科技視 界，2015，（26）.

[4] 杜澤填，劉宇，李忠峰，等.電除塵集散控制系統在燒結機組生產中的應 用[J].冶金能源，2015，（5）.

[5] 張華琪.油田熱電廠#1～#3爐電除塵整流變高壓隔離開關操作機構的改造[J].科技展望，2015，（17）.

[6] 慎玉明.600 MW機組電除塵變壓器比率差動保護誤動作分析及對策[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（11）.