燃煤电厂电袋除尘器节能技术

燃煤电厂电袋除尘器节能技术

王贵钱长亮

（浙江菲达环保科技股份有限公司浙江诸暨311800）

摘要：静电除尘器与电袋除尘器均为主流除尘技术，静电除尘器经过长时间发展应用，已建有智能节能控制系统，实际应用中取得了很好的节能效果。电袋复合除尘器是新兴的除尘方式和产业，在节能控制技术方面尚是空白，随着电袋复合除尘器越来越多的应用，用户多次反映希望开发适用于其的智能型节能控制系统，有较好的市场需求。

关键词：燃煤电厂；电袋除尘器；节能技术

引言

在燃煤电厂主、辅机设备中，电袋除尘器是能耗大户之一，而能耗问题是电袋除尘器不可忽视的重要问题。电袋除尘器的节能、高效、稳定运行，对于提高机组技术经济指标，降低发电成本，提高燃煤电厂经济效益有着重要的意义。

一、电袋除尘器构造与特点

电袋复合式除尘器是有机结合了静电除尘和布袋除尘的特点，通过前级电场的预收尘、荷电作用和后级滤袋区过滤除尘的一种高效除尘器，它充分发挥电除尘器和布袋除尘器各自的除尘优势，以及两者相结合产生新的性能优点，弥补了电除尘器和布袋除尘器的除尘缺点。该复合型除尘器具有效率高，稳定，滤袋阻力低，寿命长，占地面积小等优点，是未来控制细微颗粒粉尘、PM2.5以及重金属汞等多污染物协同处理的主要技术手段。前级电除尘区秉承了电除尘器第一电场的除尘优势，其除尘效率与极板有效面积呈指数曲线变化，能收集烟尘中大部分粉尘，收尘效率达70-80%，并使流经电除尘区未被收集下的微细粉尘电离荷电。一方面大大降低进入布袋除尘器区含尘浓度，另一方面荷电后的粉尘在滤袋沉积的粉饼呈低阻特性，从而既达到排放浓度小于20mg/Nm³的环保要求，又提高了除尘器整体性能的功效。

二、燃煤电厂电袋除尘器节能技术

1、电除尘区节能技术

保效节能技术本技术适用于中、低比电阻粉尘工况。本技术采用浊度值、烟气流量等测量值作为闭环反馈信号，电袋除尘器上位机软件根据工况的变化自动选择电压电流运行参数、间歇脉冲供电占空比、幅度比等，达到保证除尘效率同时又节能降耗目的，其节能率高达50%。反电晕控制技术本技术适用于高比电阻粉尘工况。本技术通过对电场动态曲线族的适时分析研究，对电场反电晕状态进行定量分析，计算出反电晕指数，然后自动调节间歇供电、简易脉冲供电运行参数，达到削弱甚至消除反电晕目的，从而提高除尘效率，同时大幅度降低电耗。断电振打技术本技术的实施一定要在设计中注意杜绝同时有2个或以上的电场同时进入断电振打情况的发生。高频电源技术高频电源是高压硅整流设备技术发展史上的一次重大变革，与常规工频电源相比，在提高除尘效率、节约能耗方面有着非常突出的技术优势。国内外大量的工程案例表明，高频电源可减少粉尘排放30%-70%，同时节省电耗50%-80%。上海外高桥第三发电有限公司8号炉1000MW机组，在2010年把所有工频电源更换为高频电源后，除尘减排率59.5%，同时除尘器节能率高达71.8%。参数优化技术对保温箱、灰斗电加热采用恒温控制，确保保温箱、灰斗壁在合适温度范围内，保温箱温度设定在烟气酸露点+5℃，灰斗温度设定在烟气酸露点，达到节能而又保温目的。在项目实际应用中，可同时采用以上多种技术自动设定各运行参数，达到提高节能效果目的。

2、脉冲清灰系统节能技术

2.1清灰系统的选型设计

即使是同样的脉冲宽度，不同厂家不同型号的脉冲阀由于其响应速度不同，在喷吹气量上造成的差别也很大，响应速度慢的脉冲阀不仅会多耗压缩空气，而且在喷吹时造成滤袋内部反向压力上升速度慢，影响到滤袋的清灰加速度，也就是影响到清灰效果，影响压缩空气的消耗，因而在设计选型时，选用响应速度快的脉冲阀对降耗、提效非常关键。

喷吹压力并不是决定喷吹时滤袋清灰加速度的唯一因素，喷吹孔径也与清灰加速度密切相关，大孔径、低脉冲压力也能产生更大的滤袋清灰加速度。

目前，根据不同的现场工况选用不同型号的脉冲阀及不同喷吹孔径，已成为各电袋制造厂商的关键技术秘密之一。

2.2控制策略

滤袋在脉冲清灰时的最大加速度在脉冲阀开启后的数十毫秒内，在此后的一段时间，即使脉冲阀继续导通开启，压缩空气进行喷吹，但滤布的加速度却很小。由于清灰效果是取决于滤布的抖动加速度，因而延长脉冲宽度并不能提高清灰效果。为节约压缩空气消耗，现场调试一般设置为150ms，并可在控制系统上位机上在100~400ms范围内进行自动调整。

脉冲喷吹一般有定时与定压两种方式，在实际工程项目中，结合定时、定压两种方式的优点，产生了压差定时喷吹方式，即平时采用定压喷吹方式，使进出口差压保持在800~1000Pa范围内，如果连续超过一定时间定压喷吹未启动喷吹，则转入定时喷吹方式。这样可以减少因锅炉负荷、燃烧煤种等现场工况变化而使除尘器压差大幅波动，使电袋除尘器维持在设定的压差范围内工作。

实际项目中工艺专业一般不提供压缩空气消耗流量信号给控制系统，但脉冲压力、脉冲宽度、脉冲

间隔直接影响压缩空气的消耗量。因而，把清灰系统运行在压差定时喷吹方式，同时采用浊度、烟气流量、进出口压差、锅炉负荷等测量值信号，控制系统根据工况的变化自动优化找出合理的脉冲宽度、脉冲间隔等运行参数，达到保证除尘效率同时又节能目的。

3、引风机节能技术

引风机节能技术有引风机自身采取的节能技术，以及除尘器对引风机电耗影响而产生的电袋除尘器节能技术这两种。

由于引风机、电袋除尘器为不同的供货商，在目前的实际项目执行中，业主、设计单位、引风机供货商仅对除尘器制造商提出除尘器运行阻力不能超过一定值，没有提供引风机运行中的有关电耗信号给除尘器控制系统。但我们知道引风机电耗计算公式，这样，可以根据电袋除尘器的进出口压差信号、烟气量信号，来估算引风机的运行电耗，检查计算电袋除尘器控制系统运行参数的变化对引风机的运行电耗，在保证滤袋使用寿命、除尘效率前提下，降低引风机电耗，减少引风机磨损，提高引风机寿命，实现引风机节能、高效运行。

三、节能技术效果

根据能耗设备特性、占比和能耗关系分析，得出节能控制策略：（1）根据锅炉负荷变化实时调整高压电源输出，在高负荷时高输出、低负荷时低输出，保证电区除尘效率的同时降低高压电源能耗；（2）根据运行阻力实时调整袋区脉冲间隔时间，将运行阻力控制在一定区间；在高阻力时减小脉冲间隔时间，低阻力时增加脉冲间隔时间，控制空压机能耗。表1为机组负荷率相当，投入节能控制技术前后的用电量对比。

通过投入前后对比，可实现27%的节能比甚至更高，节能效果显著。节能之余，有效控制了除尘器的进出口差压和排放，确保除尘器稳定运行。

结语

综上所述，实际应用表明，采用本节能策略，可在保证除尘效率前提下，有效实现电袋除尘器降低能耗目的，提高燃煤电厂整体设备性能，提高电厂经济效益。在实际项目执行过程中发生的一些问题，必将随着电厂对节能减排问题的重视，以得到彻底解决。

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