CFB鍋爐靜電除塵器降電壓節(jié)能運(yùn)行優(yōu)化

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:1、概述

鎮(zhèn)海煉化分公司公用工程部Ⅱ電站共有2臺(tái)220t/h循環(huán)流化床鍋爐（簡(jiǎn)稱CFB），燃料為石油焦，采用干式靜電除塵器＋脫硫塔水洗除塵，粉塵外排控制＜20mg/m3。每臺(tái)靜電除塵器配置3個(gè)電場(chǎng)，采用6kV供電，設(shè)計(jì)除塵效率99.40%，煙氣處理量240000m3/h，運(yùn)行溫度150℃，電除塵器進(jìn)、出口壓力降≤200Pa，本體漏風(fēng)率≤2%。

鍋爐正常運(yùn)行期間，靜電除塵器3個(gè)電場(chǎng)均投入運(yùn)行，2臺(tái)鍋爐電除塵共6個(gè)電場(chǎng)，單個(gè)電場(chǎng)運(yùn)行額定功率60kW，總運(yùn)行額定功率高達(dá)360kW。為積極響應(yīng)國家“節(jié)能減排”要求和實(shí)施中國石化集團(tuán)公司“能效倍增”計(jì)劃，經(jīng)過與電除塵器專業(yè)廠家技術(shù)交流，目前鎮(zhèn)海煉化分公司公用工程部Ⅱ電站電除塵通過工藝調(diào)整優(yōu)化，在不影響除塵效果的條件下，對(duì)各電場(chǎng)進(jìn)行降電壓運(yùn)行，達(dá)到了節(jié)電的目的，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2、靜電除塵器工作原理及設(shè)備結(jié)構(gòu)

2.1靜電除塵器工作原理

鍋爐尾部煙道出來的煙氣通過電除塵器主體結(jié)構(gòu)時(shí)，使煙塵帶上正電荷，然后煙氣進(jìn)入多層陽極板的電除塵器通道，帶正電荷的煙塵與陰極線的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陽極板上，通過振打機(jī)構(gòu)定時(shí)敲擊陽極板，一定厚度的煙塵在自重和振動(dòng)的雙重作用下落至除塵器下灰斗中，通過飛灰倉泵輸送至相應(yīng)的飛灰?guī)欤_(dá)到清除煙氣中煙塵的目的，以確保外排粉塵濃度達(dá)標(biāo)排放。

2.2靜電除塵器電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)

電除塵器電氣部分由高壓直流電源（包括控制系統(tǒng)）和低壓控制系統(tǒng)組成。高壓直流電源部分包括高壓整流變壓器、自動(dòng)控制柜和電抗器，能靈敏地隨電場(chǎng)煙氣條件的變化，自動(dòng)調(diào)整電場(chǎng)電壓，能根據(jù)電流反饋信號(hào)調(diào)整電場(chǎng)火花頻率，使其工作在最佳狀態(tài)，達(dá)到最佳除塵效果。

低壓控制系統(tǒng)主要包括陰、陽極振打程序控制等。陽極系統(tǒng)是由陽極懸持裝置、陽極板和撞擊桿等組成，陽極板為收塵極。由若干塊陽極板組成的陽極排平面應(yīng)具有較好的剛性，保證其平面度在規(guī)定的范圍內(nèi)，以保證陰、陽極間距的極限偏差。陰極系統(tǒng)由陰極吊持、上橫梁、豎梁、上中下部框架、陰極線等組成，陰極線為放電極。陰極吊持是把整個(gè)陰極系統(tǒng)吊掛在頂部大梁上并引入高壓負(fù)極。由豎梁、上橫梁、角鋼等組成的平面結(jié)構(gòu)的作用是固定上、中、下部框架和陰極振打軸系。上、中、下部框架是陰極線的支持體。

電除塵器的除塵效率高低與電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度有直接關(guān)系。除塵效率與施加在電除塵器的高壓靜電場(chǎng)E2近似成正比。試驗(yàn)表明，輸入電除塵器的平均電暈功率愈高，除塵效果就越好。實(shí)踐證明，電暈功率大于最大的有效平均電暈功率輸出會(huì)使火花次數(shù)增加，同時(shí)電除塵器產(chǎn)生高壓“閃絡(luò)”放電，甚至產(chǎn)生“拉弧”形象，這樣電除塵器的正常電暈會(huì)被破壞，有效的平均電暈功率會(huì)降低，致使二次飛揚(yáng)增加，除塵效率將大大降低。由此證明，電除塵的運(yùn)行電壓不是越高越好。有效的電暈電流僅是總電流的一小部分，在保持有效的電暈電流的基礎(chǔ)上減少總電流，就能確保電除塵的除塵效率，使電除塵電耗大大降低，達(dá)到節(jié)能的目的。

3、電除塵節(jié)能控制技術(shù)

3.1超微火花控制

超微火花控制能檢測(cè)非常微弱的火花前兆信號(hào)，實(shí)現(xiàn)火花控制中無沖擊不關(guān)斷軟控制，電除塵即使在每分鐘500次的高火花頻率下使用超微火花控制也能使電場(chǎng)的運(yùn)行十分平穩(wěn)，保持穩(wěn)定的電壓電流輸出特性，可較大幅度提高平均電壓和平均電流，從而穩(wěn)定地提高除塵效率。

3.2瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)波形檢測(cè)技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)對(duì)電除塵的二次電壓、二次電流進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，可以將電壓、電流的波形分為兩種類型，第一種是重復(fù)性的連續(xù)波形，第二種是瞬間變化的不重復(fù)波形。這些不斷刷新的信息可以由瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)波形檢測(cè)技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)共享，然后通過觀察實(shí)時(shí)波形，調(diào)整特性參數(shù)，直到獲得最佳運(yùn)行電壓、電流為止。

3.3快速測(cè)試電場(chǎng)動(dòng)態(tài)伏安曲線族技術(shù)

電除塵器的二次電壓是脈動(dòng)直流電壓，電壓的峰值、谷值、平均值是特性參數(shù)?？焖贉y(cè)試電場(chǎng)動(dòng)態(tài)伏安曲線族技術(shù)可在幾秒種內(nèi)完成，包括電壓峰值、谷值、平均值3組曲線測(cè)試；動(dòng)態(tài)曲線族與靜態(tài)相比，更能真實(shí)反映電場(chǎng)內(nèi)部工況情況。

4、電除塵器降電壓運(yùn)行

4.1電除塵降電壓運(yùn)行試驗(yàn)

試驗(yàn)步驟一：為避免鍋爐電除塵器降電壓運(yùn)行期間環(huán)保外排粉塵數(shù)據(jù)超標(biāo)，特安排2臺(tái)鍋爐單個(gè)電場(chǎng)分別降電壓運(yùn)行試驗(yàn)，以驗(yàn)證電除塵降電壓運(yùn)行的可行性。單個(gè)電場(chǎng)的降壓速度按10kV/次，每次調(diào)整完成后，運(yùn)行半小時(shí)，確認(rèn)粉塵外排數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再進(jìn)行下步操作。1#、2#爐電除塵器降電壓運(yùn)行數(shù)據(jù)見表1、2。

由表1可以看出，1#爐電除塵3個(gè)電場(chǎng)分別降電壓運(yùn)行過程中，二次電壓從50kV下調(diào)至30kV，電除塵器出口粉塵濃度從19.43mg/m3上升至21.89mg/m3，脫硫塔粉塵數(shù)據(jù)由2.76mg/m3上升至3.87mg/m3。

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