电气除尘器经济运行方式探讨.doc

电除尘经济运行方式探讨深能合和电力(河源)有限公司 陈铭 杨演 黄志彬（广东省 河源市 517025）摘要：广东河源电厂 1、2号机组锅炉配置二台双室四电场静电除尘器，本文简要描述了该装置的运行方式，并通过对不同运行方式的运行情况，进行合理的试验和分析，为电除尘经济运行提出优化建议。实践证明，电除尘经济运行技术可以为燃煤电厂大幅降低厂用电，有必要对其进行深入研究和优化。关键词：电除尘；经济运行0引言广东河源电厂一期工程2600MW主机为哈尔滨动力集团引进日本三菱技术自行制造的超超临界燃煤机组，其中锅炉由哈尔滨锅炉厂制造生产，三菱重工业株式会社（Mitsuibishi Heavy Industries Co. Ltd）提供技术支持。设计煤种为淮南烟煤，运行中常用煤种为神华配煤、准混煤、澳洲动力煤等。机组于2008年底正式投产，电除尘投运率100%。1 电除尘系统简介我厂锅炉配置二台双室四电场静电除尘器，型号：2BEL459/2-4，为福建龙净环保科技股份有限公司制造。阳极系统采用PLC程序控制侧部整体仿形振打清灰方式，可对振打控制制度进行实时调整。阴极系统采用顶部电磁捶打清灰方式。运行中采用PLC辅网控制，可实现：方式0 火花跟踪控制方式、方式1 - 最高平均电压控制、方式2 - 火花率设定控制、间歇供电控制方式等9种运行模式。电除尘是大功率设备，单台隔离变容量达100KW以上，每台炉有16个隔离变，耗用了不小的厂用电率，其配置参数如下：每台除尘器所配整流变台数：8 台整流变压器一次侧额定电流、电压值： 540A/380V，整流变压器二次侧额定电流、电压值: 1.6A/66KV*2+1.8A/72KV*6每台炉电气总负荷：3345 kVA2 运行问题提出 2.1 阳极振打设置问题 电除尘运行，首先是保证锅炉飞灰除尘率，达到环保要求。运行至今，我厂电除尘除尘效率基本能达到设计参数，正常运行时烟囱排放粉尘含量小于50mg/m3，但经查曲线，长期以来，电除尘出口烟气粉尘含量会出现间断性的大幅上涨，峰值达500mg/m3以上，不符合环保要求，曲线如图所示：阳极振打效果是电除尘运行效率的重要因素之一，为确保清灰效果，防止在全功率振打时飞灰被振离阳极板后又因电场放电吸引效果而重新吸回极板，导致清灰不净而影响电除尘效率，可设定电除尘进行阳极振打时关联电场减功率，以削弱极板吸引作用。当设置关联电场功率削减至零时，即为断电振打，此时对单个电场极板来说清灰效果最好。但断电振打周期设置不合理，就会造成烟气直接短路，粉尘大幅越过该电场而未被清除。当在四电场进行断电振打时，经前三电场处理过的烟气降直接排放，此时极易造成粉尘含量激增。经仔细监视比对发现，电除尘出口烟尘含量激增至500 mg/m3以上，有两种情况：1、四电厂进行断电振打，即发生图中较粗的峰值，其时间长度正好与振打周期3.5分钟相吻合；2、多个电场振打时间重叠，发生同时振打，导致飞灰二次扬尘，这种情况即为图中短时波峰线。将四电场的振打周期延长一倍，从运行实践证明粉尘含量峰值曲线确实延长了一倍（如图左右侧比较）。查对电除尘二级参数可知，四电场此时设置为“关联断电振打”，关联次数为1：2，即每隔一次即断电振打一次。四个四电场分别在各自周期内进行断电振打造成短期电场短路，即导致了如图所示的运行情况。本锅炉燃用的典型煤种情况如下表所示：煤种低位热值挥发分ad灰分硫分准混#220.6026.4820.040.47神混222.6526.799.960.45澳洲动力煤22.5529.7216.980.58从上表可知，燃用准混#2煤时，灰分明显大于其他煤种，其他煤种则灰分相对较少。运行中在燃用灰分较好煤种时，电除尘出口粉尘浓度基本都低于50mg/m3。而电除尘阳极振打周期设置过短，且断电振打过于频繁，出现如图所示的情况，反倒不利与电除尘运行。根据这一现象，我们将阳极断电振打改为“定时断电振打”，即设置断电周期为1-2天，在机组平均负荷较低，粉尘含量较少的时候进行断电振打，日常高负荷时只需带压或减功率振打即可。改变运行方式后，电除尘运行效率得到了明显的保障。2.2 电场运行方式优化问题在运行中常出现燃用灰分较少煤种时，或机组负荷较低时，电除尘出口烟尘含量30mg/m3。此时若仍然采用火花跟踪控制方式，则电除尘的经济性会显著降低。某日电除尘控制方式为前三电场方式0，四电场方式2：2，高厂变有功21.67MW，脱硫入口烟尘含量19.5mg/m3。将运行方式改为前三电厂方式2：2，四电场2：4，高厂变有功降至21.04MW，监视脱硫入口烟尘含量在1小时内无明显上涨。根据脱硫环保要求，脱硫入口烟尘含量要求低于100mg/m3，烟囱出口烟尘含量要求低于50mg/m3，而此时烟囱出口烟尘低于10mg/m3，远低于环保要求，厂用电节省了600KWh以上，同时对2号炉电除尘进行调整，厂用电可下降1000KWh以上，节能降耗效果明显。间隙供电方式属于脉冲供电中的一种，即毫秒级（520ms）脉冲，大量事实表明：脉冲供电使用在高比电阻粉尘、严重反电晕场合，特别是后电场低电压、大电流场合，抑制反电晕效果明显，可以达到提高收尘效率和降低电耗的目的。 间隙供电方式、该方式通过调节供电时间和间歇时间（即所谓占空比或充电比），使输出高压波形发生间歇性变化，图CR1/1为方式0，CR1/3为方式1：2，CR1/5为方式1：4，这样的供电模式节能降耗功效明显。输出波形示例如右图所示：电除尘器的基本原理是利用电力捕集烟气中的粉尘，荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，沉积在电极上，而达到粉尘和气体分离的目的。粉尘比电阻是衡量粉尘导电胜的一个指标。当粉尘比电阻太低时（如炭黑粉尘入摘尘达到集尘极后，会很快地释放出电荷成为中性，而脱离集尘极，形成二次扬尘，眼尘效率降低；粉尘比电阻太高时，粉尘达到集尘极后，一方面不易释放电荷而保持负电性，排斥随后达到的粉尘附着其上；另一方面，集尘极上的粉尘层内会出现电离，产生电晕放电，从集尘极向电场空间释放出大量的正离子，严重影响粉尘荷电和迁移，从而影响电除尘器的效率。比电阻过高或过低都会影响电除尘效率，适宜的范围是103 21010cm，从我厂运行煤种情况看，准混#2是电除尘效果最差的煤种，其他煤种电除尘均能达到满意的效果。在机组调峰降负荷时，电除尘若还用满负荷功率运行，其实是浪费电能。因此有必要在负荷发生变化时根据电除尘运行情况进行调整，以实现节能降耗。3 优化建议为更方便有效的实现此想法，建议进行如下改进： 1、根据电场灰量情况设置合理的振打周期。对灰量较大的一、二电场设置较短的振打周期，可设置关联次数1：5左右断电振打；对灰量较大的三、四电厂设置较长的振打周期，可设置关联次数1：10左右断电振打。运行中根据煤种变化和烟气粉尘含量，适当调整振打周期，以提高电除尘运行效率。2、将电除尘相关的重要参数引入辅网，如电除尘出口烟尘含量、烟囱出口烟尘含量、电除尘A、B变实时功率、机组负荷等。3、及时处理辅网通讯故障。辅网集成了很多个控制系统，与电除尘上位机频繁发生通讯异常现象，导致辅网无法调整控制电除尘运行参数，及时处理缺陷，才能保证控制系统稳定有效控制。4、对锅炉燃烧煤种进行及时跟踪调节，在锅炉进行吹灰工作和燃用煤种变更，提前对电除尘运行参数进行短时调整，确保符合环保要求。5、电除尘控制进一步智能化，