火電廠電除塵器的電氣優(yōu)化設(shè)計路徑

周小川

摘? 要：伴隨國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促使當(dāng)前的電力資源需求數(shù)量大幅增加。火電廠在資源生產(chǎn)的過程中，由于其使用的方式，對當(dāng)前生態(tài)環(huán)境造成了一定破壞，為避免該情況，并達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，便增加了在電除塵器的使用數(shù)量，同時，管理人員為保障其能夠與工作開展相適應(yīng)，對電氣設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化。基于此，本文重點(diǎn)分析了電除塵器的電氣系統(tǒng)設(shè)計，同時，細(xì)致闡述了相關(guān)的優(yōu)化措施，供參考。

關(guān)鍵詞：火電廠;除塵器;電氣設(shè)計

引言：

隨著人們對環(huán)境空氣質(zhì)量要求的逐漸提升，國家開始逐漸嚴(yán)格控制對火電廠污染物質(zhì)排放的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。火電廠為控制自身的排放情況，并對周邊環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，便開始大量的使用電除塵器，但是隨著管控工作開展的力度逐漸加重，以及新型機(jī)器的最低排放標(biāo)準(zhǔn)上的限制，這讓電廠管理人員在進(jìn)行設(shè)備型號選擇、控制時，多選用更加成熟的措施，來達(dá)到能源節(jié)約、減少人工成本使用的效果，由此能夠看出電除塵器優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵作用。

一、電除塵器的電氣系統(tǒng)設(shè)計

（一）設(shè)計特點(diǎn)

火電廠中使用的電除塵器，其自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)便是實現(xiàn)自動控制，操作、運(yùn)行安全穩(wěn)定。電除塵器的內(nèi)部自動化控制系統(tǒng)包含了以下幾方面：一、人力操作使用較低;二、受控設(shè)備數(shù)量較少;三、操作精準(zhǔn)程度較高;四、工作效率較高。在現(xiàn)實操作的過程中，想要實現(xiàn)以上優(yōu)勢特點(diǎn)，便需要在設(shè)計時對反應(yīng)敏捷、高強(qiáng)度抗干擾的能力、操作簡單方便等一系列原則進(jìn)行遵守。

（二）設(shè)計方式

1.集中監(jiān)控

技術(shù)人員在開展電除塵器的自動化控制時，主要是依據(jù)集中控制方式來達(dá)到目標(biāo)。集中控制方式便是通過對相應(yīng)系統(tǒng)使用，來完成對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行、檢查、維修養(yǎng)護(hù)等多方面的監(jiān)督、控制、管理，之后將多項功能集中在一起，并對不同環(huán)節(jié)中的問題數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致分析、整合，降低分散監(jiān)控措施使用時存在的數(shù)據(jù)不一致情況概率，但是該方式在使用的過程中，對自動監(jiān)控技術(shù)要求較高，還可以將多樣化的管控功能集中同一系統(tǒng)內(nèi)部，這對其自身的承載、運(yùn)行、敏捷等方面的性能、能力產(chǎn)生了更高的標(biāo)準(zhǔn)。從火電廠企業(yè)的角度進(jìn)行分析，對該集中控制方式進(jìn)行選擇使用，可以將分散控制中的復(fù)雜程度大幅提升;但面對一部分經(jīng)濟(jì)效益較低的企業(yè)時，自動化電除塵方式的落實會存在一定困難[1]。

2.遠(yuǎn)程監(jiān)控

為了實現(xiàn)少人增效，工作人員使用了遠(yuǎn)程監(jiān)控的措施，來實現(xiàn)該設(shè)備的自動化運(yùn)作。正常情況下，系統(tǒng)設(shè)計工作開展是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上來實現(xiàn)的，之后根據(jù)電腦對其的控制，來對設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行了解，這突破了時間、空間上存在的限制，并且還將自動化系統(tǒng)與多方面進(jìn)行良好融合。與此同時，電除塵器的運(yùn)行在產(chǎn)生問題之后，如果火電廠技術(shù)人員的實力不足以科學(xué)解決，還可以聘請更加專業(yè)的人員來對遠(yuǎn)程監(jiān)控情況進(jìn)行處理。

二、電除塵器的電氣設(shè)計優(yōu)化措施

（一）高壓系統(tǒng)

在火電廠內(nèi)部，電除塵器是在兩個曲率差距較大的金屬陽極、陰極上同步的高壓直流電，促使內(nèi)部成為一個能夠完成氣體電離的靜電場所，廢氣在經(jīng)過其中時，會由于電子的吸附，讓灰塵帶上電荷。在電場力產(chǎn)生的作用下，因為異性相吸的原理，這讓其中電極相反的灰塵會由于電極的驅(qū)動，集積于陽極板上并被收集到除塵器灰斗中，因此實現(xiàn)了氣塵的分離效果。該設(shè)備在使用的過程中，驅(qū)進(jìn)速度、電場強(qiáng)度之間成正比的狀態(tài);電廠內(nèi)部的強(qiáng)度、電壓之間是正比的關(guān)系，因此在設(shè)備使用的過程中，內(nèi)部產(chǎn)生的電壓提高時，會讓其使用效率大幅提升。與此同時，火電廠中使用的除塵器高壓電源在進(jìn)行選擇時，多會考慮高頻、三流電源種類。高頻電源使用時，設(shè)備功率的因數(shù)、設(shè)備效率等方面會更高一些，所以其在使用的過程中固有能源為20%，諧振頻率在35kHz左右，與正常規(guī)格下的電壓相比較來講，其產(chǎn)生的紋波系數(shù)小于5%，并提供無波動的直流輸出電流，讓設(shè)備能夠以次火花發(fā)生點(diǎn)的電壓下運(yùn)行，提高除塵工作的成效。不僅如此，在大量的工作情況下，設(shè)備運(yùn)行中在保障效率的基礎(chǔ)上，還可以讓除塵系統(tǒng)節(jié)省50%的電能，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的工作目標(biāo)。

（二）上位機(jī)系統(tǒng)

在火電廠中，上位機(jī)系統(tǒng)主要使用在遠(yuǎn)程集中監(jiān)控的高低設(shè)備內(nèi)部，之后通過高電壓源、低壓設(shè)備信號，以及控制通訊措施，來將其傳送到上位機(jī)的系統(tǒng)中，這樣其便會將設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行情況清晰展示出來。與此同時，上位機(jī)系統(tǒng)在使用的過程中，主要是將鍋爐負(fù)荷作為關(guān)鍵，除塵器出口煙道位置中的渾濁程度信號作為輔助，之后使用高壓脈沖運(yùn)行方式自動調(diào)控的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其在現(xiàn)實工作中應(yīng)用時具備節(jié)能效果。工作人員可以根據(jù)產(chǎn)生煙塵的情況、規(guī)模，來在創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫內(nèi)部查找與其相似的運(yùn)行方式，來讓系統(tǒng)可以合理運(yùn)轉(zhuǎn)，讓其在保障工作完成效率的前提下，還可以減少能源消耗的總量。火電廠工作人員通過將上位機(jī)系統(tǒng)安放在現(xiàn)場操作室、集中室內(nèi)部，這讓其在運(yùn)行的過程中可以達(dá)到“互為冗余”效果。不僅如此，還可以依據(jù)通信與DCS系統(tǒng)產(chǎn)生聯(lián)系，之后完成設(shè)備中的參數(shù)、控制的傳輸工作。

（三）本體電氣系統(tǒng)

1.防雷接地

在進(jìn)行防雷接地的過程中，電除塵器的接地電阻要低于2.0Ω，并選擇使用DN50型號的鍍鋅焊接管材;其中連接使用鍍鋅扁鋼正常都會使用60*6的型號;除塵器、鋼支架的立柱需要使用以上型號的鍍鋅焊接管材，或是120mm2的軟銅絞線跨接焊，確保其中電流良好傳送。與此同時，每列中的電除塵設(shè)備中，鋼支架與接地網(wǎng)之間至少需要6根的接地線引。正常情況下，電除塵器原本需要設(shè)置單獨(dú)的接地網(wǎng)，但將其使用在火電廠內(nèi)部后，便需要與主接地網(wǎng)連接4處。不僅如此，電除塵設(shè)備本體上的變壓接地端，以及現(xiàn)場中的操作箱、設(shè)備、管道在使用的過程中，都需進(jìn)行可靠接地。

2.電纜架橋

電除塵器結(jié)構(gòu)是由鋼材組成的，其中電纜在敷設(shè)的過程中，多是將橋架作為關(guān)鍵，并使用階梯、托盤的形式進(jìn)行組建。由于火電廠內(nèi)部的防火系數(shù)相對較高，電纜多為阻燃類型，其中一部分使用標(biāo)準(zhǔn)更高的則會選用耐火類型。工作人在進(jìn)行橋架敷設(shè)的過程中，要先使用防火封堵材料、隔板來組成阻火區(qū)段，來達(dá)到封堵的效果。一般情況下，都會使用兩種以上的材料組合使用，之后讓其進(jìn)入到盤、屏、箱等區(qū)域中，外部則使用了阻燃類型的金屬軟管來開展保護(hù)，其在進(jìn)入到孔洞內(nèi)部之后，還要在電纜周邊設(shè)置防火封堵。

3.照明系統(tǒng)

正常情況下，在電除塵本體平臺上的照明用具，多為工業(yè)級別的三防、投光燈具種類，并且在使用的過程中，還擁有防水、防灰塵、防化學(xué)腐蝕的獨(dú)特功能。但是在是當(dāng)前使用次數(shù)、頻率較多的便是LED能源節(jié)約型號的燈具，這與金鹵燈相比較來講，在同樣的光照程度之下，其在使用時間長度上、經(jīng)濟(jì)性上都會更加優(yōu)秀。不僅如此，LED燈具還可以通過立管的方式進(jìn)行安裝，之后將其固定在除塵器本體附近的欄桿一層，或是吊立柱的上方。與此同時，工作中使用的照明配電箱需要放置在電除塵的0m層平臺內(nèi)部，這樣可以在一定程度上將操作的便捷程度大幅提升，并且內(nèi)部還會設(shè)四光控、時控的開關(guān)，這樣不僅可以達(dá)到能源節(jié)約的效果，還能降低人員在現(xiàn)場中查詢的任務(wù)次數(shù)。

總結(jié)：綜上所述，由于國家對火電廠排放的標(biāo)準(zhǔn)逐漸提升，電除塵器作為煙氣排放前處理的關(guān)鍵設(shè)備，其在運(yùn)行中的情況會對工作質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。通過對電除塵器的電氣系統(tǒng)設(shè)計、優(yōu)化措施進(jìn)行細(xì)致分析后，了解到在當(dāng)前的情況之下，火電廠企業(yè)要注重和自身的投入，提升電氣控制的自動化程度，只有這樣才能實現(xiàn)企業(yè)良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆東杰，莊倩，玉亞，等.煙氣溫度對電除塵器性能影響的數(shù)值模擬[J].中國環(huán)境科學(xué)，2021，41（6）：2577-2585.