王海舰

(河北高科环保集团有限公司,河北 泊头062151)

为了保证我们赖以生存的生态环境得到更好改善,国家相关部门积极倡导节能减排,对企业的环保考核力度不断加大。静电除尘器作为火力发电厂中的核心设备,其主要作用是将锅炉所排放的烟气颗粒粉尘有效清除,避免烟气进入到空气之中,提升空气质量。静电除尘器除尘效率高,则表明其性能较好,因此,为了保证静电除尘器的除尘率得到显着提升,本文深入探讨影响静电除尘器除尘效率的核心因素。

1 静电除尘器的特点分析

静电除尘器正极由几何形状各异的金属板构成,组成了集尘电极,一般来讲,粉尘性质、设备结构与烟气流速,会对静电除尘器各项性能产生较大影响。静电除尘器电源主要由升压变压器与控制箱,包括整流器构成,如果电源锁输出电压过高,也会降低除尘效率,所以,静电除尘器的运行电压不宜超过100kv,不宜低于40kv。

和其他类型的除尘器相比较来说,静电除尘器的耗能特别少,除尘效率比较高,可以将烟气当中直径在0.01μm 到50.0μm 间的粉尘有效去除,若烟气温度过高,或者压力比较大时,应用静电除尘器,均能够取得较好的除尘效果。结合大量的实践得知,烟气量过大,静电除尘器投资与运行费用更加经济[1]。

2 静电除尘器除尘效率的主要影响因素与解决对策

2.1 静电除尘器效率影响参数

第一,气体的粘度。气体粘度和外界温度有很大的联系,如果气体温度过高,做表明其粘度大,由于气体粘度的不断提升,尘力驱进速度越来小小,静电除尘器的除尘效率会明显下降。因此,在实践生产当中,烟气的温度不宜超过150℃。

第二,气体的流量。静电除尘器在运行的过程当中,会产生电晕电流,主要是由于两种不同因素同时作用导致的,这两种因素分别是气体离子与荷电粉尘。通常情况下,荷电粉尘比较少见,占据的比例特别小。如果气体流速处于不变状态,则气体流量和烟气当中的烟尘浓度成正比例关系,气体流量大,则表明在同一个单位时间之内,烟尘当中的荷电粉尘数量较多。

如果荷电粉尘的运行速度比较小,在极板之间容易形成和原来相反方向的电场,电晕逐渐减弱。由于荷电风尘体积、密度比气体离子大,荷电粉尘在电场内部的运动速率会显着小于气体离子,使得荷电粉尘与气体离子平均驱进速度逐渐下降,结合静电除尘器的具体表现得知,电流会明显下降,其除尘效率下降[2]。

第三,高频电源的二次电压。二次电压对静电除尘器的除尘效率影响较大,具体体现在下列几个方面:(1)电晕的放电作用越来越显着,电场内部的总电荷量明显提升。(2)气体离子与荷电粉尘驱进速率越来越快。所以,在各项条件允许的情况下,操作人员可以适当提升二次电压,保证静电除尘器的除尘效率得到提升。

2.2 粉尘比电阻

如果电阻比较低,粉尘难以被阳极板吸附,容易被振打清除,进而返回到电场当中,使得静电除尘器的除尘效率明显下降。如果电阻比较高,粉尘会吸附在阳极板后侧,电荷释放量明显下降,由于粉尘堆积量不断增加,容易出现大面积的带负电电荷群。因为极性一致,此电荷群会排斥后续的荷电粉尘,收尘效率下降。因为电荷群内部的电荷释放难度大,朝向收尘机方向,电荷群在相应的位置会出现电位梯度,如果其内部的电场强度超过规定数值,电荷群内部容易出现放电现象,此现象又常被人们称作反电晕现象[3]。

若沉积于阳极板上部的电荷群出现局部击穿想象,或者出现放电现象,则会产生很多正离子,这些正离子运动到阴极,与阴极所产生的负电气体离子,包括荷电粉尘进行中和,使得静电除尘器出现短路现象,其内部的电流瞬间增大,容易引发粉尘二次飞扬,降低静电除尘器的除尘效率。针对高频电源,则可以采用脉冲供电模式,避免出现反电晕现象。

2.3 电晕极肥大

结合尖端放电原理得知,如果电晕极放电端的曲率半径过小,则电晕现象更加强烈,因此,静电除尘器的电晕极一般采取芒刺线构造较多。在电晕区域,分布着少量粉尘,这些粉尘带有正电荷,逐渐向电晕极运动,然后堆积在电晕板之上。若粉尘自身吸附性过强,振打很难直接去除,粉尘堆积厚度不断加大,电晕极变得越来越粗糙,影响电晕放电效果,降低静电除尘器的除尘效率。

电晕极出现肥大现象的主要原因如下:

第一,低负荷运行过程当中,静电除尘器内部温度过低,水汽或者酸性气体特别容易凝结为液态物质,这些液态物质会直接吸附于电晕极上部,一旦静电除尘器内部温度过高,吸附其表层的物质会形成结晶,产生很大的附着力[4]。

第二,极板出现腐蚀现象,吸附于表面的粉尘难以被振打去除。

第三,受到灰熔点的影响,粉尘自身的粘附性不同,如果每种的熔融温度比较低,在燃烧的过程当中,特别容易出现结焦现象,静电除尘器除尘效率明显下降。因此,相关人员要合理控制灰熔点温度。

2.4 高频电源供电模式

高频电源作为静电除尘器中的重要部件,供电方式主要分为三种,分别是手动脉冲方式、脉冲供电方式与自动连续方式等。相关人员可以洁儿和电场的运行情况,包括有关规定要求,科学选择供电模式,通常来讲,供电模式对静电除尘器除尘效率影响重点表现为节能增效。

(1)手动连续方式。如果运用此种模式,高频电源会按原先设定好的固定周期进行有序运行,输出到电场内部能量不会发生变化,电源的运行状态比较稳定,但是,此种状态下,静电除尘器的除尘效率得不到有效保证。如果系统的稳定性较差,采用手动连续模式较多。

(2)自动连续方式。结合电厂所允许的工况,相关人员通过设置好二次电压与二次电流,并根据电场内部的具体情况,妥善调整二次电流与二次电压,从而保证静电除尘器的除尘效率得到提升。

(3)脉冲供电方式。应用此种模式,静电除尘器的能耗特别小,而且其除尘效率得到明显提升,也是最为常用的供电模式。但是,在应用此种模式的过程当中,要求低能脉冲与高能脉冲间频繁切换,稳定性比较差。尤其是当电场内部的闪络值过高,采样板与驱动板容易出现破损,如果发生此种现象,相关人员需要采用自动连续方式,并有效降低二次电压设定数值,待闪络值降低到30 次/min 之后,方可变换成脉冲供电方式[5]。

2.5 振打周期

在静电除尘器的阳极与阴极位置,全部设置了振打电机,采用锤击振打模式,将极板上部的粉尘彻底清除掉,如果锤击振打的力度和均衡性满足规定标准要求,相关人员要重点检查振打周期,若振打周期比较长,极板上部的积灰厚度较大,会降低静电除尘器的除尘效率。若振打周期比较短,粉尘容易大面积散落,引发二次扬尘,使得静电除尘器的除尘效率不断下降。

结束语

综上,通过对静电除尘器除尘效率的主要影响因素与解决对策进行科学分析,例如明确静电除尘器效率影响参数、粉尘比电阻、电晕极肥大、振打周期等等,采用合理的解决措施,可以保证静电除尘器的除尘效率得到显着提升。