电厂电除尘系统效率影响因素分析及研究毕业论文.doc

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1、电厂电除尘系统效率影响因素分析及研究专 业 热动07-6班 定稿日期:2019年10月11日电厂电除尘系统效率影响因素分析及研究机械工程系毕业设计(论文)任务书学 生 姓 名专业班级热动07-6班设计(论文)题目电厂电除尘系统效率影响因素分析及研究接受 任务 日期10年4月12日完成任务日期10年7月12日指 导 教 师刘锡林指导教师单位新疆工业高等专科学校设计(论文)内容目标针对电厂电除尘器除尘效率下降的情况, 分析其存在的主要问题, 简要介绍所采取的改造措施: 将相应的电除尘器一电场阴极线更换为管型芒刺线; 阳极板下部加装加强板; 阴极振打轴承改为托滚式轴承等。改造实施后电除尘器除尘效果明

2、显改善, 可靠性得到提高。本电除尘器的改造经验对其他电厂解决同类问题具有一定借鉴意义。设计(论文)要求1选题必须符合专业目标及教学基本要求,使学生得到比较全面的训练。 2题目的难度和大小要适中,使中等以上学生通过努力能在规定的时间内完成,同时又给优秀学生留有发挥和创新的余地。3选题应贯彻应才施教的原则,题目类型应多样化。便于学生根据自己的能力和兴趣爱好选择题目以充分发挥学生的积极性和创造性。论文指导记录2010年4月12日至18日指导老师确定设计题目;4月19日至4月25日 根据设计题目查找资料;4月26日至4月27日 完成开题报告与设计大纲,交老师审阅;4月28日至5月23日 依据设计大纲完

3、成设计一稿,交老师批阅;5月24日至6月6日 完成设计二稿,交老师批阅;6月7 日至6月13日 完成相关设计简介及答辩提纲;6月16日至6月18日 定稿打印,毕业设计答辩参考资料张殿印 王纯 化学工业出版社 2005年1月 原永涛 化学工业出版社 2004年10月 陈明绍,吴光兴等编著.除尘技术的基本理论与应用.北京:中国建筑工业出版社,1981年 中国电力 第39 卷第6 期 第36-38页注:此表发给学生后由指导教师填写,学生按此表要求开展毕业设计(论文)工作。新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计(论文)成绩表学 生 姓 名陈迪专业班级热动07-6班设计(论文)题目电厂电除尘系统效率影响

4、因素分析及研究指导教师(签名)指导教师单位新疆工业高等专科学校指导教师评语评阅成绩: 评阅教师签字: 年月日答辩记录成绩: 提问教师签字: 年月日答辩小组意见答辩成绩: 答辩小组组长签字: 年月日 电厂电除尘系统效率影响因素分析及研究摘 要针对电厂电除尘器除尘效率下降的情况, 分析其存在的主要问题, 简要介绍所采取的改造措施:将相应的电除尘器一电场阴极线更换为管型芒刺线; 阳极板下部加装加强板; 阴极振打轴承改为托滚式轴承等。改造实施后电除尘器除尘效果明显改善, 可靠性得到提高。本电除尘器的改造经验对其他电厂解决同类问题具有一定借鉴意义。关键词:电除尘器; 阴极线; 阳极板; 轴承;除尘效率A

5、bstractAiming at the efficiency decreasing problem of electrostatic precipitator Power Generation Co. Ltd., main causes were analyzed in this paper. Based on these, several countermeasures were briefly introduced as follows: emitter wires were replaced by tube- type discharge spine wires, reinforced

6、 plates were installed at the bottom of collection plates, and rapper bearings were changed into bracket bearings. The collection efficiency and operating reliability are both improved as a result of above- mentioned retrofits on the electrostatic precipitator. The successful experiences also provid

7、e certain reference for other power plants to solve such problems effectively.Key Word: electrostatic precipitator emitter wire collection efficiency目 录第 一 章 绪论11.1 电除尘系统的现状11.2 改进电除尘器的意义11.3 通过实例对电除尘器改进进行分析1第 二 章 造成电除尘器效率降低的分析32.1 设计上的因素32.1.1 煤、灰及烟气资料32.1.2 系统及工况资料32.1.3 对电除尘器的要求32.2 安装质量因素42.3 工况

8、运行因素42.4 电晕线肥大和阳极板粉尘堆积对运行参数的影响62.5 电晕闭塞对运行参数的影响72.6 锅炉排烟温度和压力对运行参数的影响82.7 高压短路对运行参数的影响92.8 运行工况因素对已投运后的电除尘器的重要92.8.1 烟气性质对电除尘器效率的影响92.8.2 粉尘比电阻的影响102.8.3 电除尘器安全运行的故障有振打失灵、灰斗积灰102.9 粉尘的比电阻102.9.1 粉尘比电阻和除尘效率的关系102.9.2 温度影响102.9.3 湿度影响112.10 气流的均匀性112.10.1 除尘器效率直接与烟气流速有关112.10.2 除尘器进口的含尘浓度122.10.3 电除尘器

9、入口含尘量设计122.10.4 为了减少电除尘器的入口的含尘量122.11 操作技术122.11.1 锅炉投油助燃或煤、油混烧142.11.2 运行中阴极振打锤、振打砧发生脱落现象142.12 漏风142.13 火化率152.14 阳极板下部撕裂152.15 阴极振打轴系卡涩162.16 阳极振打轴承衬磨损162.17 灰斗与灰斗联接部位凸台积灰162.18 平时检修不及时17第 三 章 电除尘器的整改及改进效果183.1 提高振打系统安全的可靠性183.2 电厂阴极线更换为管型芒刺线193.3 阳极板下部加装阳极板203.4 阴极振打轴承改型203.5 改进效果203.5.1 空载升压实验2

10、13.5.2 除尘效率实验21结论21致谢22参考文献23新疆工业高等专科学校|机械工程系IV 电厂电除尘系统效率影响因素分析及研究第 一 章 绪论1.1 电除尘系统的现状多在几年前建成投产,受当时各种的因素的影响和条件的限制,电除尘器选型普遍比较冒进。当时有两种主要认识:(1)认为电除尘器既然是一种高效除尘器,它的除尘效率远高于其他形式的除尘器,只要有了它,烟尘污染就基本消除了;(2)环境保护的投资大,经济效益低,甚至只有不断地投入而无丝毫的产出,因而对环境保护的投资是被动的。因而发电厂向电除尘器制造厂提供基本参数的准确度就尤显重要。某发电厂除尘器改造时提供给电除尘器制造厂的最大实际烟气量为

11、四十二万立方米每小时,而其实际烟气量在五十万立方米每小时左右。这一偏差,就使电除尘器在其他一切状况均正常时,除尘效率由设计值98%下降到96.3%,烟尘排放量增加约一倍。这样使发电厂的能耗有所增加,经济效益受到一定量的损失。其次除尘效率低,排放到空气中的灰尘就会增加,相比之下这对环境也造成了严重的污染,电除尘器的改进不管是对电厂的经济效益还是对环境的影响都有一定的意义。1.2 改进电除尘器的意义(1)对电除尘器进行改进,可以有效的减小固体未完全燃烧损失。(2)对电除尘器进行改进,可以减小烟尘在锅炉中的对设备的磨损,锅炉的热效率是进入炉膛的总热量减去锅炉各个损失,在各项损失中固体未完全燃烧损失所

12、占比例最大,对电除尘器进行改进对提高锅炉的热效率和提高煤炭的利用率也有很大的意义。(3)对电除尘器进行改进。对电厂热效率的提高和对整个电厂效率的影响以及环境保护都有重大的意义。1.3 通过实例对电除尘器改进进行分析本文通过对200MW燃煤发电机组配用兰州电力修造厂生产的RWD/KFH-170-3 型三电场卧式静电除尘器, 电控部分由龙岩空气净化设备厂提供。每台锅炉各配2 台独立的电除尘器并列组合而成, 每台电除尘器分4 个电场, 并在最后一个电场末端加设2层横置槽板, 防止二次飞扬, 以提高收尘效率。电除尘一般随着运行时间增长, 除尘效果逐渐变差, 电场运行参数开始下降, 二次电压、二次电流均

13、难以达到正常值, 还经常出现电场投不上的情况。为找出电除尘器除尘效率降低的原因, 寻求合理有效的治理方案, 对除尘器内部进行检查分析, 因此,本文在通过分析电除尘器除尘效率达不到设计值原因的基础上,探讨一些解决问题的办法,希望能够对火电厂环保工作提供有益的参考1 。第 二 章 造成电除尘器效率降低的分析2.1 设计上的因素电除尘器的设计需要的原始材料包括以下内容:2.1.1 煤、灰及烟气资料煤质的全分析(成份、热值、挥发份),灰的成份、粒径、比电阻、容重,烟气成份、温度、湿度、酸露点温度、烟气量及烟气含尘浓度。2.1.2 系统及工况资料炉型、容量、耗煤量及系统漏风选值。现场气象资料:海报及气压

14、、环境温度、风载、雪载、地震烈度及安装现场位置限定。2.1.3 对电除尘器的要求效率保证,允许漏风等依据多依奇效率公式: (2-1)式中 为烟气驱进速度;Q为烟气处理量;A为收尘面积。由此公式得出,根据要求A、Q值确定后,影响除尘效率的关键因素取决于(烟气驱进速度),而值的取得通常有两种方法:一种将拟采用的煤在实验炉中燃烧,然后经试验装置(与现实参数相同)测出其除尘效率,然后推算出值;另一种是将现场大量运行电除尘的各种参数与烟尘特性进行统计汇总,用计算机进行处理分析,找出相互关系图表应用于设计中,这就存在设计中取得资料的全面性问题。如:飞灰化学成份分析一般只分析SiO2、Al2O3、Fe2O3

15、、CaO、MgO以及SO3等项目而忽略Na2O、K2O、TiO2、MnO2、LiO2、P2O5及飞灰可燃物等数据,而以上因素对确定值很重要。2设计中选择参数值有很多是经过试验所得,科学、准确性上明显不足。目前国内尚无煤质对电除尘特性影响的研究数据。整流设备额定电压与电流的选择是根据经验数据来确定,经验选择一般过大,其弊端是:电压选择过高,实际送不上,可控硅导通角被压缩(我厂#4炉选择电压为72KV,运行中导通角在50%70%),调整后的峰值,使电场过早击穿,造成火花频繁,降低除尘效率;电流选高了,整流内阻小,工作不稳定,火花多,降低除尘效率;阻尼电阻烧毁机率加大,电除尘器投入率降低。设计中机械

16、的问题如:本体壳板材薄、人孔门的低成本造成本体漏风率较高;阳极振打采用托架叉式轴承,造成振打轴脱离托架,设计振打力不足,振打时间间隔短造成粉尘的二次飞扬。2.2 安装质量因素电除尘器的安装质量对电除尘器的除尘效率有很大影响。如果安装质量不好,其效率可以相差10%。在我厂#1#3炉第4电场的安装中,由于与原有电场的结合影响到电除尘本体的漏风率;由于安装质量问题,我厂#3炉第4电场阴极振打出现多次瓷轴断裂现象;振打砧板脱落现象经常发生,每年我厂在进行小修、临修过程中,消除振打锤、撞击杆、砧板脱落的缺陷点约5060个;由于安装密封性差,造成本体漏风率提高,我厂#4炉人孔口门密封材料安装粗糙,门体变形

17、造成本体漏风率提高;阴极振打处无保温造成结露腐蚀。2.3 工况运行因素2.3.1 反电晕对运行工况的影响电除尘器最适合的粉尘比电阻范围为10401050(/),而我厂粉尘比电阻经测试为10111013(/),超过此临界值则为高比电阻粉尘。所谓反电晕就是指沉积在收尘极表面上的高比电阻粉尘层所产生的局部放电现象。当粉尘比电阻超过临界值1010(/)后,电除尘器的性能就随着比电阻的增高而下降。比电阻超过1012(/),采用常规电除尘器就难以达到理想的效果。这是因为:若沉积在收尘极上的粉尘是良导体,则不会干扰正常的电晕放电,当如果是高比电阻粉尘,则电荷不易释放。随着沉积在收尘极上的粉尘层增厚,释放电荷

18、更加困难。此时一方面由于粉尘层未能将电荷全部释放,其表面仍有与电晕极相同的极性,便排斥后来的荷电粉尘。另一方面由于粉尘层电荷释放缓慢,于是在粉尘间形成较大的电位梯度。当粉尘层中的电场强度大于其临界值时,就在粉尘层的孔隙间产生局部击穿,产生与电晕极极性相反的正离子,所产生的正离子便向电晕极运动,中和电晕区带负电的粒子。其结果是电流大幅度增大,电压降低。运行参数及为不稳,电除尘性能显著恶化。电除尘器的性能超过临界值1010(/)后随着比电阻的增高而下降也可根据欧姆定理来论证:电流通过具有一定电阻的粉尘的电压降为 U=JRs= JPR (V) (2-2)式中 J粉尘层中的电流密度(A/cm);R粉尘

19、层厚度(cm);P比电阻(/);作用于电极之间的电压为Ug=UU= UJPR (V)。U电除尘器外加电压。由上式可看出:如果粉尘比电阻不太高,则沉积在收尘极上的粉尘层中的电压降对空间电压Ug的影响可或略不计。但是随着比电阻的升高,若超过临界值1010(/)后,则粉尘层中的电压U变得很大,达到一定程度致使粉尘层局部击穿,并产生火花放电,即通常所说的反电晕现象。概括地说,反电晕对电流电压特性最明显的影响是:(1)降低火花放电电压,使二次电压降低;(2)形成稳定的反电晕陷口而发生电流的突变或非连续性,使运行参数及为不稳;(3)最大电晕电流大为增加,在即将发生火花放电时,二次电流为正常电流值的好几倍。

20、防止和减弱反电晕的措施是:设法降低粉尘比电阻,使粉尘层不被击穿3。主要方法有以下几种:1)对烟气进行调质处理(其中有:增湿处理,化学调质处理);2)采用高温电除尘器;3)采用宽间距电除尘器;4) 采用高压脉冲供电系统,是彻底消除反电晕,解决高比电阻粉尘不易捕集的最有效的手段。其简单原理是在直流电压的基础上跌加作用时间很短的脉冲电压。直流电压为临界起晕电压,脉冲电压使气体电离产生电晕电流。这种供电方式,可在不降低电场电压的情况下,通过改变脉冲电压的频率和宽度来控制电晕电流。使沉集在收尘极上粉尘层的电晕电流密度和比电阻的乘积永远低于粉尘层的击穿电压,从而彻底避免反电晕现象。同时还将使电除尘器的能耗

21、大幅度地下降,具有很大的经济效益。美国、日本、丹麦等国早已成功运行并已证实了实际的使用效果。是我国电除尘的发展、应用方向。除尘器的粉尘比电阻经环保设备厂测试为10111013(/),是高比电阻粉尘,不利于收尘,运行中电场内经常发生反电晕现象,由于频繁的放电,严重影响运行参数的升高。根据这种状况并结合解决我厂除尘器的其他问题,前几年#5、#8电除尘器进行了宽间距改造,同极距由300mm加到400 mm, 运行电压由30KV升到45KV左右,同时又采用了高压微机控制,运行参数有所提高,在很大程度上防止和减弱了反电晕现象,但仍未完全消除。#6、#7电除尘器一直未改造,随着设备的老化,不仅反电晕现象时

22、有发生,而且还暴露出电晕线肥大和阳极板粉尘堆积的情况,严重影响运行参数的稳定和提高,有待于今后作全面的改造。2.4 电晕线肥大和阳极板粉尘堆积对运行参数的影响电晕线越细,产生的电晕越强烈,但因在电晕极周围的离子区有少量的粉尘粒子获得正电荷,便向负极性的电晕极运动并沉积在电晕线上,若粉尘的粘附性很强,不容易振打下来,于是电晕线的粉尘越集越多,即电晕线变粗,大大地降低电晕放电效果,这就是电晕线肥大;粘附性很强的粉尘有时还会在阳极板上堆积起来。以上两种情况都会使运行参数明显降低。其产生的原因主要有以下几方面:1)除尘器低负荷或停止运行时电除尘的温度低与露点,水或硫酸凝结在尘粒之间及尘粒与电极之间,使

23、其表面溶解,当除尘器再次运行时,溶解的物质凝固或结晶,产生大的附着力;2)由于粉尘的性质而粘附,探索使用合适的煤种加以解决;3)部分极板、极丝腐蚀严重,吸附在表面上的粉尘振打不易清除,虽然利用停炉机会更换部分阴极丝,但腐蚀的阳极板需等到大修才可更换;4)漏风使冷空气从检查门、烟道、伸缩节、绝缘套管等处进入电场,不仅会增加烟气处理量,而且会由于温度下降出现冷凝水,引起电晕极结灰肥大、绝缘套管爬电和腐蚀等后果;5)振打强度不够或振打故障,造成电晕线肥大和阳极板粉尘堆积,影响电流电压的升高。我们在日常实践中发现:当电流电压明显降低,经调整微机不起作用时,暂停电场几分钟(振打继续运行)重新投入后电流电

24、压明显升高,而过几分钟后运行参数又返回原来状态,充分说明振打强度不够。98年针对阳极振打两电场共用一套易发生犯卡的问题对#6电除尘器进行双侧振打改造后,经过长期的运行观察我们发现不仅犯卡故障明显减少,而且电晕线肥大和阳极板粉尘堆积的情况也得以大幅度改善4。2.5 电晕闭塞对运行参数的影响当含尘气体通过电场空间时,粉尘粒子与其中的游离离子碰撞而荷电,于是在电除尘器内便出现两种形式的电荷离子电荷和粒子电荷。故电晕电流一方面是由于气体离子的运动而形成,另一方面是由粉尘粒子运动而形成,但是粉尘粒子大小和质量都比气体离子大的多,所以气体离子的运动速度为粉尘离子的数百倍(气体离子的平均速度为60100 m

25、/s ,而粉尘离子的速度小于60 m/s)这样,由粉尘离子所形成的电晕电流仅占总电晕电流的12%,随着烟气中含尘浓度的增加,粉尘离子的数量也增多,以致由于粉尘离子形成的电晕电流虽不大,但形成的空间电荷却很大,接近于气体离子所形成的空间电荷,严重抑制电晕电流的产生,使尘粒不能获得足够的电荷,以致二次电流大幅度的下降,若含尘浓度太大时,可能使电流趋于零,使运行参数明显下降、收尘效果明显恶化,这种现象称为电晕闭塞。其产生的原因主要有以下几方面:1)烟气含尘浓度大。据我们多年的观察发现:三期电除尘有时由于煤质的不同含尘浓度大时,电除尘的电流电压都受到不同程度的影响,(特别是一、二次电流下降尤为明显)下

26、灰斗量很大,收尘效果恶化;同样工况的电除尘器,不作高压微机电控系统和振打微机电控系统的任何调整,有时电流电压很高,下灰斗量正常,说明烟气含尘浓度对电除尘的运行参数影响很大。2)烟气流速(电场风速)增加,也会在不同程度上产生电晕闭塞现象。三期电除尘器设计的烟气流速为1.159m/s,若烟气流速超过此参数,则必然会影响到运行中电流电压的升高。电除尘器是负压运行,当本体的联结处密封不严而漏风时,冷空气就会从外部进入电场,使通过电除尘器的烟气流速增大,则在每一单位时间内停留在电场中的烟尘量增大,因而会在不同程度上产生电晕闭塞现象,使运行参数恶化。为减小烟气含尘浓度大的影响,前几年利用大修将三期电除尘的

27、电晕线由锯齿线改为适于捕集高浓度粉尘的芒刺线,改造后电晕闭塞现象明显减少;但随着近年来除尘器本体的老化,除尘器到大修周期因其他原因而未能及时安排大修,漏风增多未能彻底治理,导致电晕闭塞现象又有所增加,运行中二次电流有时明显下降,甚至使电流趋于零。2.6 锅炉排烟温度和压力对运行参数的影响烟气的温度和压力影响电晕始发电压,起晕时电晕极表面的电场强度、电晕极附近的空间电荷密度和分子离子的有效迁移率等,温度和压力对电除尘器性能的某些影响可以通过烟气密度Z的变化来分析。 Z=Z0T0/TP/P0(kg/m3) (2-3)式中 Z0烟气在T0和P0时的密度(kg/ m3);T0标准状态的温度(273 k

28、);P0标准状态的大气压(101325Pa);T烟气的实际温度(k);P烟气的实际压力(Pa)。由上式可知:参数Z随温度的升高和压力的降低而减小,当Z降低时,电晕始发电压,起晕时电晕极表面的电场强度和火花放电电压等都要降低,致使二次电压升不起来。因为:当Z减小时离子的有效迁移率由于和中性分子碰撞次数减少而增大,因为在外加电压一定的情况下,这将导致电晕极附近的空间电荷密度减小和收尘极的平均电流增大。电晕极附近的空间电荷密度减小,导致在电晕极表面以较低的电场强度获得一定的电晕电流,于是当Z减小时,为了在阳极板上保持一定的平均电晕电流密度,则外加电压必须降低,致使运行参数降低5。排烟温度最高可达到1

29、80左右,而电除尘器的最佳运行温度是140150,在这种高温下运行将直接影响电除尘的二次电压和二次电流的升高。而烟气压力经过以前的测试影响不大,所以降低锅炉排烟温度有利于提高电除尘的运行参数。2.7 高压短路对运行参数的影响高压短路直接影响电除尘运行参数,发生高压完全短路后,二次电流I2上升,二次电压U2=0,相应的电场失去除尘作用,为防止短路电流烧毁电场或损坏整流变,必须紧停相应的控制柜,可见:高压短路对电除尘运行参数影响最大。高压短路时的现象和原因主要有以下几方面:1)运行中的电除尘器当二次电流I2上升,二次电压U2下降(有时U2=0)就有高压短路的重大嫌疑;当I2、 U2的变化值不大,则

30、是由于烟气条件发生了变化,导致负荷加重,导致外部回路的压降降低,或是由于整变变二次输出抽头位置不合适以及电场绝缘降低的原因,此时应从电场本体上查出绝缘降低的原因,调整锅炉运行工况,或改变整流变的二次抽头位置;2)当U2下降较大,二次电流表、二次电压表反向大幅度摆动时,即二次电压表瞬间下降至零值,而二次电流表瞬时大幅度上升时,此时多是由于电场本体内部阴极线或阳极板断裂或开焊,异极距在烟气流动条件下时大时小,甚至短路(此时I2至表头,U2=0)整流变噪声忽大忽小,温升较高,从设备安全角度应紧停高压柜运行,待停炉后处理电除尘本体; 3)I2较正常值偏大,U2=0表针无摆动,其原因大多是:(1)电场内

31、极板、极线完全短路或积灰短路、高压电缆对地击穿;(2)电场或阴极绝缘瓷瓶严重受潮或进水绝缘降低甚至到零、进水使阴极绝吊杆在运行中放电而碳化完全失去绝缘作用,造成高压短路。高压瓷瓶破裂。2.8 运行工况因素对已投运后的电除尘器的重要从我厂及其他电厂电除尘器投运情况看,运行中如何进行电除尘器中的调整,目前都是一个空白点。如根据锅炉实际运行的煤种、锅炉的负荷、燃烧情况及灰中可燃物、粉尘情况来调整控制柜的工作方式、火花频率、供电参数、卸灰方式等都是保证电除尘高效率运行的关键。2.8.1 烟气性质对电除尘器效率的影响烟气的性质主要是指烟气的温度压力、湿度、烟气流速和烟气含尘浓度,它分别对电 除尘的效率产

32、生影响。由于电厂采购的煤种变化大,燃煤量、灰份波动造成锅炉的烟气量、排烟温度及粉尘浓度等发生变化,造成除尘器设计工况与实际运行产生偏差,超出除尘器设计收集粉尘能力。2.8.2 粉尘比电阻的影响若粉尘比电阻超过临界值5050(/)时,则电晕电流通过粉尘层就会受到限制,如不采取必要措施将导致除尘效率下降。另外,粉尘比电阻对粉尘的粘附力有较大的影响。高比电阻导致粉尘的粘附力增大,如果提高振打强度将导致粉尘二次飞扬大,最终也使效率下降。目前华北地区燃煤电厂基本属于高比电阻粉尘。2.8.3 电除尘器安全运行的故障有振打失灵、灰斗积灰在我厂#1#4 炉电除尘中,#1#3炉的前3个电场由于设计安装质量好,除

33、出现振打链条断缺陷,其他问题较少;其余的电场由于设计安装质量,曾发生3次#3炉4电场阴极振打瓷轴断裂,#4炉#1电场阴极振打轴脱离叉式轴承架,多次影响电除尘器的投入;由于燃烧煤种灰份大,水力除灰设备出力不足,造成灰斗托灰,电除尘器停运。2.9 粉尘的比电阻2.9.1 粉尘比电阻和除尘效率的关系粉尘的比电阻是决定电除尘器除尘效率高低的一个主要因素。一般要求烟尘的比电阻在1041012(/)为最佳,我厂燃用煤种的比电阻低,只要保证电除尘器入口温度在140153之间,就能降低比电阻()值。1012(/),除尘效率趋于恶化。2.9.2 温度影响电除尘器入口温度降低(低于120),粉尘表面吸附水蒸汽和其

34、它化学导电物质,形成一层导电薄膜,比电阻值降低。电除尘器入口温度升高(高于130),导电能力增加,比电阻值下降。运行中电除尘器入口烟气温度变化;锅炉设计排烟温度153,由于锅炉负荷、煤质、燃烧等工况变化使得排烟温度降低;随着环境温度的变化排烟温度也有不同的变化,加上后部烟道(电除尘器入口)漏风,特别是冬季锅炉的排烟温度就更低于设计温度153,特别是锅炉的吹灰和空气预热器的吹灰影响排烟温度,由于排烟温度的降低使得烟气含尘量水分增加,灰尘容易粘结在阴极线和阳极板上,不容易振打下来。如果电除尘器内温度长期低于102的烟气露点温度,不但造成除尘效率下降更会对电除尘器造成严重腐蚀6。2.9.3 湿度影响

35、当电除尘器入口温度在90150范围时,水份对各种矿物粉尘的比电阻值影响很大,比电阻值随湿度的增加而减少。电除尘器入口烟气中水蒸汽含量按照7.195左右设计。经过空气压缩机压缩后的压缩空气中水分子以过热蒸汽的形式存在,水分子的含量约(1040)g/m3,随着压力的降低水分子变为饱和状态,一般压缩空气的露点低于环境温度520,大量的压缩空气进入电除尘器将增加电除尘器入口烟气中水蒸汽含量。我厂电除尘器干排灰系统,全部采用大仓泵式压缩空气干灰输送系统,多少都会加重电除尘器的漏风。每台电除尘器下设有仓泵16台,仓泵在互相切换时,仓泵内及管道的余压均排入电除尘器,由于我厂使用的输送气源含水量比较高(冷干机

36、、干燥塔效果不明显),排入电除尘造成灰尘二次飞扬,由于含水的原因造成灰在极板、极线上粘结,从而大大的降低了电除尘器的除尘效率。2.10 气流的均匀性2.10.1 除尘器效率直接与烟气流速有关一般设计流速在(11.5)m/s范围内,烟气流速过高,烟尘在电场内停留时间缩短,同时还会直接冲刷尘层或恰值振打时将灰尘吹起引起二次飞扬。由于实际运行中电除尘器内部各部位的烟气流速各不相同,通过等速线可以看出,流速增大(接近1.5m/s)除尘效率下降,而且流速偏差越大,除尘效率下降也越大。已经通过实例证明:仅仅改善气流的分布,就可以将效率由6070提高到95以上,反之气流的突变同样会引起电除尘器效率恶化。一般

37、提高气流均匀性的措施之一就是在电除尘器入口加装均流板。由于气流对电除尘器入口均流板的冲击、磨损,以及长期震动和失修出现均流板、导流板等损毁。我厂电除尘均流板设在前置电场与一电场之间,投产后我厂前置电场的仓泵系统一直运行不稳定,造成前置电场灰斗内满灰堆积,堵塞挤压均流板,也就是减少了电除尘器入口的通流面积,排烟量一定,排烟截面积减少,相对增加了入口烟气的流速,增加了均流板的磨损、降低了烟气在电除尘内的停留时间,也就是降低了电除尘器的扑捉能力,很大程度影响了电除尘的效率。2.10.2 除尘器进口的含尘浓度电除尘器内的电晕电流是由气体离子和烟尘离子二部分组成。如果烟尘浓度增加,则电场内的烟尘离子就会

38、增加,从而抑制了电晕电流的产生,使某一些烟尘得不到足够的电荷,使除尘效率下降。如果含尘浓度很高,由电晕区产生的离子都沉积到灰尘上,离子的活动达到极小值,这是电流几乎减少到零,也就是通常说的“电晕闭塞”。当煤质变差和气流不均匀时均会对含尘量有所影响,但是除尘器进口的含尘量只要不大于50g/m3即可,我厂燃用的褐煤煤质不稳定,也是造成除尘效率下降的一个原因。2.10.3 电除尘器入口含尘量设计按照入炉煤灰份升高2025,可使锅炉的飞灰浓度升高20左右。由于煤的发热量降低就使得锅炉的燃料量增加,由于一、二次风增加,造成锅炉烟气量增加,而烟气量的增加又提高了烟气流速,又加重了尾部受热面的磨损。由于电除

39、尘入口含尘量增高,不但造成电除尘器烟气处理量超负荷运行其磨损也加重。从理论计算得出,飞灰浓度升高1倍,则磨损速度升高23倍,磨损速度会升高56倍。对于电除尘器内部的磨损不但是阴极线、阳极板、框架和支撑,主要是飞灰对电除尘器入口均流板和导流板的磨损影响最大。含尘量的增加也是影响除尘效率的一个主要因素。通过每天排灰量的统计,每天的灰量相差很大,极其不稳定,煤质对除尘效率影响很大。2.10.4 为了减少电除尘器的入口的含尘量保证省煤器和空气预热器灰斗排灰系统的安全稳定运行很重要,我厂省煤器及空气预热器灰斗排灰系统在2005年改造以前运行很不稳定,加大了电除尘器收尘的负担,很大程度的影响了电除尘器的除

40、尘效率。2.11 操作技术阴极线积灰:在阴极线产生电晕后,极线周围由于电离的产生,有许多带正电荷的离子就吸附在阴极线上。虽然烟气中只有约11.6的尘粒吸附在阴极线上,其所带电荷的总量与吸附在阳极板表面尘粒所带电荷的总量基本相等。而电荷的全部中和又需要一定的时间,这个过程比阳极板表面电荷的中和时间相对来说要长的多。这使尘粒更为牢固地吸附在阴极线上。这一现象当烟尘中含尘量增加时,出现更快,也更严重。如果不及时清除或清除不掉,则阴极线上的积灰将迅速增厚出现通常说的“阴极肥大”现象。尘粒厚厚地包围在阴极线上,使电晕现象大大减弱直到消失,出现电晕闭塞。进入电除尘器的压缩空气中含的油分子水分子同样会加重这

41、一现象,当然都与烟气的含尘浓度有关7。粉尘聚集在阴极线和阳极板上,必须定期予以清除,才能使除尘器运行正常。清灰的好坏是保证电除尘器正常工作的重要条件之一,也是影响最终除尘效率的重要因素。在振打强度已定的条件下,则振打频率应根据锅炉负荷的变化而设定(阴极振打应采用连续振打,可不考虑锅炉负荷,而我厂采用间断振打,并且振打时间根据经验而定,这主要受俄罗斯设计的阴极振打系统运行不可靠的制约,故障率高)。阴极线的振打:阴极线积的粉尘一般都比较少,但是对放电的影响很大,如果粉尘不能及时清除掉,就会在阴极线上产生灰球封闭和灰柱,使除尘效率降低。当灰球封闭和灰柱达到一定程度时,甚至会使除尘器完全停止工作。因此

42、对阴极线通常采用连续振打方式,使粉尘到达阴极线后能很快被振打下来。阳极板的振打;阳极板上的集尘最后是否落入灰斗对电除尘器的除尘效率影响很大。所以对于阳极板的振打均采取间歇振打。振打强度的大小应考虑到阳极板上的尘层在振打后能剥落入灰斗,又要使剥落的片状灰团尽量不再破碎造成二次飞扬的增大,从而影响除尘效率。振打时间的间隔,应由阳极板上集尘的厚度来决定。厚度一般(510)mm左右。由于沿气流方向各电场集尘程度不同,故各电场的振打时间间隔也不同。一般第一电场粉尘的沉降量约为出口电场的10倍,所以最后一个电场的振打频率比入口电场低的多。要恰到好处地根据各电场捕集的粉尘量来分别确定各电场的最佳振打间隔时间

43、比较困难。同时要考虑振打加速度。投产初期设定的振打周期是按锅炉高负荷设定的,现在锅炉的负荷变化频繁,峰谷差大,所以必须根据运行规律重新科学的设定振打时间的间隔。2.11.1 锅炉投油助燃或煤、油混烧一般点火初期要在锅炉热负荷达到5060以上停用油枪以后,方可投入电除尘器运行。由于机组正常运行中低负荷运行或燃烧不稳定时投油助燃,加上近年来由于煤质变差,夜间电负荷过低造成投油稳燃。由于煤、油混烧容易产生燃烧不完全,特别是油枪的雾化程度不好时尤其明显,会加重电极表面积灰。特别是尾部两个电场由于灰细,粘性好,振打时不易脱落,造成阴极线电晕放电受到抑制。2.11.2 运行中阴极振打锤、振打砧发生脱落现象

44、阴极振打耐磨套、轴瓦,阴极传动托辊、托轴出现不同程度的磨损。阴极振打系统螺栓退出磨损造成振打轴轴瓦、轴径处被磨细,造成新轴瓦安装困难。阴极振打轴因为轴和轴瓦磨损不均匀造成轴系扭转,附加力矩增大,振打电机烧坏,造成振打失效影响了收尘效果。下部排灰系统灰斗排灰不畅,灰斗料位高造成电场短路或导致电除尘器后级电场阴极线、阳极板积灰。部分阴极框架下沉,造成旋转轴与阴极振打减速机输出轴脱开。2.12 漏风由于漏风加大烟气流速,缩短了烟气在电场的停留时间,降低烟气温度,结露,造成二次飞扬。电除尘器烟风量增大,工况改变,使烟气流速增加,温度下降,从而尘粒荷电性能变弱。电除尘器内设计工作负压-4KPa左右,最大

45、负压6KPa。因为电除尘器体积庞大负压高,所以严格控制漏风率(35),以保证除尘效率。定期对电除尘进行漏风率的测定,治理漏风也是提高我厂电除尘效率的有效措施。电除尘下部刮板机数量庞大,刮板机的漏风对电除尘的影响非常大,每台炉下灰斗84个,当灰斗内灰排空时,就会出现气流上窜至灰斗内,出现灰、气共腾,其对电除尘的危害程度也相当大。(正常运行灰斗内应形成灰封,防止气流进去除尘器,灰斗一期安装时由于安装质量问题,灰斗的角接缝没有完全满焊,形成不了一定高度的灰封,有灰情况下向外漏灰影响现场环境)。2.13 火化率单位时间内火花的发生率称为火花率。运行中,使放电电压等于击穿电压,一旦击穿,马上降低放电电压

46、,然后再次靠近,再击穿,再靠近。电场击穿时,电极之间将出现火花。尘粒的驱进速度与电场强度成正比。运行中保持电场内强度尽量达到最大值,此时外加电压应有最大的电压,也就是“最大放电电压”。该电压应愈接近击穿电压愈好,一般将其调节到0.95倍的击穿电压,而击穿电压随着电极形状、烟尘性质、温度、尘粒直径、导电度和浓度等因素的变化而变化。整流变压器电场电压升不上来,程控电压值和实际就地电压值不符。电场振打编程时间不准确导致了极线、极板上的灰不能及时清除下来,有的电场阴阳极同时振打,造成了收灰过程中的二次飞扬收尘量下降。电气部分设备不能正常运行等问题都影响电除尘器的除尘效率8。2.13.1 电晕线( 阴极线) 经常断线引起电除尘器本体内部短路电除尘器一电场电晕线是锯齿线, 这种锯齿线有以下明显缺陷: 基于电晕效果考虑, 在设计上该锯齿线设计为1

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