燃煤鍋爐靜電除塵器選型的關(guān)鍵要素

1、燃煤鍋爐靜電除塵器選型的關(guān)鍵要素、燃煤及灰份對(duì)電除塵器選型的影響眾所周知，電除塵器的收塵效率除依賴(lài)于電除塵器的型號(hào)外（電 除塵器的大?。?，還依賴(lài)于煤燃燒后形成的灰粒徑分布和比電阻。然 而因?yàn)榉蹓m粒徑及比電阻因?yàn)闇y(cè)試方法和測(cè)試設(shè)備及測(cè)試人員的諸 多因素，造成粒徑分布及比電阻的測(cè)試值變化較大，在實(shí)際工程的應(yīng) 用中受到限制。根據(jù)國(guó)外引進(jìn)技術(shù)的理論，燃煤灰的比電阻及粉塵粒徑受到燃煤 化學(xué)組份的限制，也就是說(shuō)一定的煤種在燃燒之后的比電阻及粉塵粒 徑只與煤及其灰份的的化學(xué)組成相關(guān)。我們清楚，化學(xué)成份的分析是 一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，不同的人進(jìn)行測(cè)試分析，其誤差都非常小，將 其用于工程中安全可靠。故現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的發(fā)

2、電設(shè)備的電除塵器招標(biāo)中皆 以煤及灰的化學(xué)組份為設(shè)計(jì)依據(jù)，粒徑分布及比電阻僅作為一個(gè)參考 值而不作為設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)電除塵收塵理論及大量的工程實(shí)驗(yàn)我們知道決定火力發(fā)電廠 燃用煤的可收塵性主要依賴(lài)于煤中的灰份、硫份和灰中的氧化鈉、氧 化硫和氧化硅、氧化鐵、氧化鋁三項(xiàng)之和。除此之外還與煙氣的溫度、 濕度關(guān)系密切，因?yàn)闊煔鉁囟戎苯佑绊戨姵龎m器所處理的煙氣量，而 煙氣濕度直接影響所處理的含塵煙氣的電氣特性即荷電能力。以印度 某電廠燃用的煤種為例，我們可以得到如下的有關(guān)主要煤、灰煙氣 的修正曲線：粉塵濃度修正曲線進(jìn)口濃度(g/Nm3)煙氣溫度修正曲線2 18 6 4L000 數(shù)系正修110130150煙氣溫

3、度(C)170190數(shù) 系 正 修煙氣量(100%)硫基修正曲線5 -O1 1159 O數(shù)系正修2.50.511.52煤中含硫量（100%）O5 88 -OONa2O修正曲線煙氣濕度修正曲線0.010.020.030.040.050.06煙氣濕度（%）2 11從上面的幾條最主要的修正曲線中可以看出，燃用煤種的灰份、硫基、氧化鈉及濕度含量直接影響電除塵的收塵效率，當(dāng)煤中的灰份 高時(shí)，電除塵的收塵效率就高，然而電廠更關(guān)注于環(huán)保排放，雖然灰 份高時(shí)收塵效率會(huì)提高，但因?yàn)檫M(jìn)口濃度也高，其最終的排放也會(huì)較 高。而硫基及氧化鈉對(duì)收塵效率的影響則完全是正面的，也就是說(shuō)硫 基及氧化鈉的含量越高，則收塵效率越高

4、，又由于其基本不影響電除 塵器的進(jìn)口濃度，故可以得出結(jié)論，當(dāng)煤、灰中的硫分及氧化鈉含量 越高，對(duì)收塵效率的保證越容易實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在任何一家有實(shí)力的環(huán)保企 業(yè)都非常關(guān)注此項(xiàng)組份的大小，以決定電除塵器的選型。煙氣量對(duì)選型的影響是成反比的，我們清楚，當(dāng)電除塵器所要求 處理的煙氣量增大時(shí)，則其收塵效率會(huì)相應(yīng)的下降，也就是若要滿(mǎn)足 相同的收塵效率，當(dāng)煙氣量較大時(shí)，則需要一臺(tái)更大的電除塵器才能 夠滿(mǎn)足要求。而煙氣量與煙氣溫度成正比，這個(gè)可以通過(guò)伯努力方程 求得，也就是說(shuō)若電除塵處理的煙氣溫度較高，一般而言就需要一臺(tái) 相對(duì)較大的電除塵器來(lái)與之配套，但因?yàn)闇囟瘸擞绊憻煔怏w積的變 化以外還會(huì)影響煙氣介質(zhì)的荷電常數(shù)

5、，有時(shí)候溫度的提高反而會(huì)有利 于電除塵的收塵。從上面的曲線可以看出，該項(xiàng)目中煙氣溫度對(duì)電除 塵器的收塵效率影響不是非常大另外有個(gè)參數(shù)是與煤、灰或煙氣溫度無(wú)關(guān)的指標(biāo)，那就是煙氣濕 度。無(wú)論是任何煙氣，其對(duì)收塵效率的影響都是一致的當(dāng)濕度為零 時(shí)，煙氣的可收塵性為零，當(dāng)濕度達(dá)到5%時(shí)，曲線成為一條水平線， 也就是說(shuō)，只要當(dāng)煙氣濕度大于5%時(shí)，電除塵的收塵效率不再發(fā)生 變化。由于該值對(duì)收塵效率的影響巨大，且與煤種無(wú)直接關(guān)系，幫在 選型設(shè)計(jì)中需重點(diǎn)關(guān)注。二、電除塵器參數(shù)對(duì)收塵效率的影響我們知道印度電廠所燃用煤的灰份通常都在40%以上，煤、灰的 組份不利于電除塵的收塵，且由于印度的安裝水平、管理維護(hù)水平還

6、 達(dá)不到中國(guó)要求的標(biāo)準(zhǔn)，故要滿(mǎn)足環(huán)保排放要求，一般在選型中要注 意如下問(wèn)題：供電分區(qū)數(shù)；我們知道，電除塵器是由若十個(gè)供電分區(qū)所組成，因?yàn)槊總€(gè)供電 分區(qū)就是一個(gè)獨(dú)立的收塵單元，這個(gè)收塵單元能否完好的工作直接影 響整個(gè)機(jī)組的收塵效率。每個(gè)供電分區(qū)是由一個(gè)電源、一套控制系統(tǒng) 及一組極板、極線所組成，若單個(gè)分區(qū)的面積較大，則在安裝時(shí)難以 控制整個(gè)單元極板極線的異極距，同時(shí)也容易造成在運(yùn)行過(guò)程發(fā)生斷 線短路故障，不利于機(jī)組安全可靠長(zhǎng)期的工作，將會(huì)增加設(shè)備的維護(hù) 成本，同時(shí)也不利于收塵效率的保證，但可以節(jié)省設(shè)備的投資，因?yàn)?它可減少設(shè)備電控系統(tǒng)的數(shù)量。根據(jù)國(guó)外及國(guó)內(nèi)大量的工程實(shí)驗(yàn)，通 常在小型機(jī)組的單個(gè)供

7、電分區(qū)的收塵面積一般控制在2250成，而在大 型的項(xiàng)目中應(yīng)控制在35002以下，在此基礎(chǔ)下確定的供電分區(qū)數(shù)是 合理且經(jīng)濟(jì)的。比集塵面積；對(duì)于較高的收塵效率而言，越大的比集塵面積越容易保證環(huán)保排 放要求，但其設(shè)備投資則基本與比集塵面積成正比，要使設(shè)備的選型 經(jīng)濟(jì)可靠，則應(yīng)正確的理解上面所提的幾條重要曲線，根據(jù)不同的煤 煤、灰份及要求的排放效率，進(jìn)行正確的選型。根據(jù)印度煤種情況及 環(huán)保排放要求，對(duì)于600MW機(jī)組、400mm同極距的電除塵器而言其 比集塵面積一般要達(dá)到175s/m以上，否則其排放難以保證。若為 300mm極距，則比集塵面積不應(yīng)小于230s/m。煙氣處理時(shí)間；煙氣的處理時(shí)間是與比集塵

8、面積成正比的，也是與電除器的體積 成正比的。當(dāng)電除塵器的長(zhǎng)度越大，則煙氣的處理時(shí)間越長(zhǎng)，其 收塵效率越容易保證，然而并非處理時(shí)間一樣，收塵效率就一樣。 因?yàn)槭諌m效率還與單個(gè)供電分區(qū)的面積、流速、長(zhǎng)高比等因素相 關(guān)，單個(gè)供電分區(qū)的面積在前面已經(jīng)提及，在此不再贅述。我們 知道長(zhǎng)高比大有得于收塵，那是因?yàn)殚L(zhǎng)高比大也就意味著電除塵 器的總體高度相對(duì)較小，處于較高位置的粉塵更容易落入灰斗。而流速對(duì)收塵效率的影響則比較復(fù)雜，根據(jù)大量的試驗(yàn)表明較高 和較低的流速都不利于收塵，因?yàn)榱魉偬撸菀自斐煞蹓m的二 次飛揚(yáng)，增加收塵難度；而流速太低時(shí)，煙氣在電場(chǎng)中流動(dòng)時(shí)容 易產(chǎn)生死角，造成煙氣流場(chǎng)不均，影響電除塵的收

9、塵效率，經(jīng)驗(yàn) 表明，電場(chǎng)煙氣流速一般應(yīng)控制在08至1.1m/s之間。計(jì)算公式a.總收塵面積 A=N *N*L*N *W *H/L *2ep f f c c dA：總收塵面積；*：臺(tái)數(shù)；Nf：電場(chǎng)數(shù)；Lf：電場(chǎng)長(zhǎng)度（m）；Nc：室數(shù)；Wc：室寬（m）；H：高度（m）；Ld:同極距（m）。比集塵面積f=A/QA:總收塵面積（m2）；Q：設(shè)計(jì)煙氣流量（m3/s）效率 n =1-e-3 *f/1003 :驅(qū)進(jìn)速度（cm/s）f：比集塵面積三、其它影響電除塵器價(jià)格、性能的因素1、當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件。如果當(dāng)?shù)氐暮０屋^高，將會(huì)使實(shí)際煙氣量 比標(biāo)準(zhǔn)狀況煙氣量大一些，從而使得電除塵器的型號(hào)變大，增加設(shè)備 的投資；同

10、樣如果當(dāng)?shù)氐牡卣鹆Χ取L(fēng)量等的變化，也會(huì)影響電除塵 器的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，增加鋼材的耗量，同樣增加設(shè)備的投入。2、目前我們的方案沒(méi)有考慮電除塵器外頂上的大雨棚，但印度 業(yè)主可能會(huì)提出此問(wèn)題。如果采用大的雨棚，一方面抗風(fēng)的能力較差， 根本起不到也不用起到防雨防曬的作用，因?yàn)槲覀兊淖儔浩鞫际菓?hù)外 形的，另一方面大大增加設(shè)備的投入。3、變壓器油的問(wèn)題。印度業(yè)主可能會(huì)提出采用無(wú)毒硅油的要求， 當(dāng)然采用硅油有利于控制變壓器的溫升，使變壓器能在較高的環(huán)境中 使用，但硅油太貴，相當(dāng)于國(guó)內(nèi)常用25#變壓器油的8倍。4、陰極線采用整體芒刺線。它的優(yōu)勢(shì)在于在使用振打的過(guò)程中 芒刺不會(huì)掉下來(lái)，以免影響陰極放電，從而影響粉塵

11、荷電，進(jìn)而影響 收塵效果，但會(huì)增加一部分成本。5、灰斗采用板式加熱器。這種形式在寒凍地區(qū)有一定效果，但 在印度是不適合的，它的兩個(gè)最大的問(wèn)題是：在安裝時(shí)它是固定在 灰斗壁上的，然后蓋上保溫層，一旦其中有幾個(gè)損壞，更換時(shí)必須揭 開(kāi)保溫層，割掉固定螺絲，這樣十分地不方便；價(jià)格太貴，是我們 在采用的管式加熱器的10倍。我們的管式加熱器是插入式的，壞了 把它抽出來(lái)，插入新的即可，既方便又便宜。6、灰斗檢修平臺(tái)。一般有兩種形式：一種是簡(jiǎn)易平臺(tái)，它只是 布置在灰斗的周?chē)蝗?，每個(gè)灰斗都可連通，比較省錢(qián);另一種是大 平臺(tái)，相比之下重量大大增加，費(fèi)用也成倍增加。本次投標(biāo)中我們 沒(méi)有包括灰斗檢修平臺(tái)。7、除塵器外護(hù)板。外護(hù)板的形式有彩鋼板、鍍鋅板和鋁板，我 們建議采用前二種。因?yàn)殇X板不但價(jià)格昂貴（32000元/噸），而且較 軟，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)易損壞，同時(shí)安裝好后，很短的時(shí)間就會(huì)變色和積銹 跡，形象將會(huì)十分難看。8、電控系統(tǒng)。印度的業(yè)主彳主彳主有嚴(yán)格廠用電指標(biāo)的要求。國(guó)內(nèi) 我們常規(guī)在用的控制系統(tǒng)在節(jié)能方面可能差一些，因?yàn)樗總€(gè)電場(chǎng)的 控制都是獨(dú)立的，一臺(tái)除塵器所有的電場(chǎng)控制不是一個(gè)有機(jī)的整體， 也就是說(shuō)第一電場(chǎng)的運(yùn)行情況與其它電場(chǎng)的運(yùn)行情況是沒(méi)有聯(lián)