某發(fā)電廠設(shè)有3臺650MW燃煤發(fā)電機(jī)組，除塵方式采用靜電吸塵器，每臺爐設(shè)有2BE486/2-5雙室臥式吸塵器，采用頂部電磁振動系統(tǒng)。該電動吸塵器自投產(chǎn)以來，運(yùn)行正常，除塵效率達(dá)到設(shè)計值99.81%，出口煙塵排放濃度為60-80mg/nm3(設(shè)計值100mg/nm3)。

在鍋爐MBRC的情況下，單臺電動吸塵器的日耗電量最高達(dá)到37000kWh，電動吸塵器的用電率為0.35%。為了降低能源消耗，從2013年3月到2014年6月分別改造了3臺單元電吸塵器，主要改進(jìn)內(nèi)容是一、二電場從工頻電源改為高頻電源，三、四、五電場控制柜部件的更換和控制軟件的優(yōu)化處理，原電磁振動系統(tǒng)不變。

通過上述改造，單臺吸塵器的日用電量從原來的37000kWh下降到22000kWh，吸塵器廠的用電量從0.3%下降到0.2%，能源消耗指標(biāo)下降到30%以上的吸塵器出口煙塵濃度從60~80mg/nm3下降到25~30mg/nm3，下降到50%以上，達(dá)到了預(yù)期的改造效果。

1存在的問題

1.1電場內(nèi)部積灰導(dǎo)致跳閘

該電廠的入爐煤大多為本地劣質(zhì)無煙煤，灰份在40%以上(設(shè)計值38%)，粉塵比電阻最高可達(dá)到9.56×1012Ω˙cm。高比電阻粉塵難以捕集，粉塵附著性高，在電場內(nèi)部形成反電暈等不良影響。隨著運(yùn)行時間的增加，電場內(nèi)部積灰逐漸增加，極度間隔減少。一、二電場從工頻電源變?yōu)楦哳l電源后，運(yùn)行中捕集的高比電阻粉塵多，因此一、二電場極板、極線積灰增多，頻繁引起電場過流保護(hù)跳閘。

1.2不符合國家新排放標(biāo)準(zhǔn)

2014年7月，隨著環(huán)境保護(hù)排放新標(biāo)準(zhǔn)的出臺，必須進(jìn)一步優(yōu)化電動吸塵器的運(yùn)行，將出口煙塵濃度控制在20mg/nm3以下，電動吸塵器力控制在0.18%以下。

2優(yōu)化措施

2.1優(yōu)化電磁振動系統(tǒng)運(yùn)行

電吸塵器的除塵效率主要取決于電場強(qiáng)度的大小，電場強(qiáng)度與電極之間的電暈電壓和電流有關(guān)，電暈電壓和電暈電流之間的關(guān)系稱為伏安特性

電動吸塵器改造完成后，對各電場進(jìn)行空載試驗，繪制冷態(tài)伏安特性曲線，比較廠家提供的曲線數(shù)據(jù)，為改造工程的檢查提供依據(jù)，確保電動吸塵器的良好初期狀態(tài)。

在圖1中，伏安特性曲線向右移動，即在同一電壓下，電暈電流比較平均減少，一般是由于放電不良引起的，也就是說，電場內(nèi)部積灰較多，電暈關(guān)閉。圖2中，電場伏安特性曲線向右旋轉(zhuǎn)，在同一電壓下，電暈電流大幅下降，據(jù)此分析，電場內(nèi)部發(fā)生了反電暈現(xiàn)象。電暈關(guān)閉和反電暈的發(fā)生，根本原因是高于電阻粉塵，陽極板和陰極線灰塵過多。為了消除這個問題，必須從振動系統(tǒng)開始。

首先分析了電磁振動系統(tǒng)的接線原理，如圖3所示。振動器連接成矩陣形式(各室振動器形成矩陣)，隨時只允許矩陣中一個振動器運(yùn)轉(zhuǎn)。同時，振動器的內(nèi)部高度是固定的，為了加強(qiáng)振動，只能通過加強(qiáng)振動頻率、調(diào)整振動運(yùn)轉(zhuǎn)方式來實現(xiàn)。

2013年6月底，該發(fā)電廠2號機(jī)組電動吸塵器高頻改造完成，進(jìn)入168小時試運(yùn)行。試運(yùn)行初期，電動吸塵器出口煙霧濃度從60~80mg/nm3下降到28mg/nm3，達(dá)到了改造技術(shù)協(xié)議的要求。隨著運(yùn)行時間的增加，一、二電場(高頻電源)頻繁發(fā)生二次電流歸零，電場跳閘故障，吸塵器出口煙塵濃度上升到30mg/nm3以上。為了解決電場跳閘的問題，對2號機(jī)組的電動吸塵器進(jìn)行24小時跟蹤，復(fù)印數(shù)據(jù)，繪制熱狀態(tài)伏安特性曲線，電場跳閘前的2種伏安特性曲線如圖1和圖2所示。

圖2伏安特性曲線向右旋轉(zhuǎn)

在圖1中，伏安特性曲線向右移動，即在同一電壓下，電暈電流平均減少，這一般是由于放電不良引起的，也就是說，電場內(nèi)部積灰多，電暈關(guān)閉。圖2中，電場伏安特性曲線向右旋轉(zhuǎn)，在同一電壓下，電暈電流大幅下降，據(jù)此分析，電場內(nèi)部發(fā)生了反電暈現(xiàn)象。電暈關(guān)閉和反電暈的發(fā)生，根本原因是高于電阻粉塵，陽極板和陰極線灰塵過多。為了消除這個問題，必須從振動系統(tǒng)開始。

首先分析了電磁振動系統(tǒng)的接線原理，如圖3所示。振動器連接成矩陣形式(各室振動器形成矩陣)，隨時只允許矩陣中一個振動器運(yùn)轉(zhuǎn)。同時，由于振打器的內(nèi)部高度是固定的，因此，要加強(qiáng)振打，只能采取加強(qiáng)振打頻率、調(diào)整振打運(yùn)行方式的方法來實現(xiàn)。

圖3電磁振打系統(tǒng)接線原理

1)減少振打器的間隔時間以加強(qiáng)振打頻率，由原設(shè)的1s降低至0.5s。這樣，在同一時間內(nèi)，各振動器的振動次數(shù)翻了一番，振動強(qiáng)度提高了。

2)調(diào)整振動運(yùn)行方式，在電場工作狀態(tài)下，由于靜電的作用，極板、極線上的粉塵附著性能強(qiáng)，難以完全振動。為了降低粉塵的吸附力，在制造商提供的控制軟件中，嵌入了斷電振動邏輯，即在同一個電場中，如果振動器進(jìn)入振動狀態(tài)，則停止向電場供電或降低二次電壓。斷電振打可以緩解粉塵的沉積，但沒有徹底改變電場灰塵的跳閘故障。

為此，對斷電振動邏輯進(jìn)行了二次加強(qiáng)，高頻電場每隔45分鐘停運(yùn)10分鐘(時間可調(diào)整)依次循環(huán)。電場停運(yùn)后，靜電作用引起的粉塵粘附能力明顯降低，振動效果大大加強(qiáng)，完全避免了電場內(nèi)部積灰引起的二次電流逐漸降低的問題，電場的力量始終保持在最佳狀態(tài)。

3)采用矩陣與組組相結(jié)合的振動方式，以矩陣方式為主，每天將中班調(diào)到組組方式運(yùn)行30min。這樣，在矩陣下發(fā)揮快速振動的優(yōu)勢，充分振動陰極框架，清灰效果好。

電磁振動系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行后，電場內(nèi)部幾乎沒有積灰現(xiàn)象，在2號單元的優(yōu)化運(yùn)行前后，拍攝了陽極板上積灰的情況并存檔。

2.2調(diào)整電場運(yùn)行參數(shù)

電動吸塵器改造完成后，在試運(yùn)行中，為了保證煙塵排放符合標(biāo)準(zhǔn)，采用電場高參數(shù)運(yùn)行，電場電流極限在80%以上運(yùn)行，但從脫硫入口CEMS表返回的數(shù)據(jù)來看，高電場參數(shù)沒有帶來最低排放效果。

同時，由于電場運(yùn)行電流大，能耗也逐漸提高。為了找到除塵效率和節(jié)能的最佳結(jié)合點，進(jìn)行大量試驗。首先，在鍋爐爐各負(fù)荷點下，不同電流極限時脫硫入口原煙塵、脫硫出口凈煙塵及煙囪凈煙塵數(shù)據(jù)，以鍋爐負(fù)荷600MW時的電場參數(shù)和排煙數(shù)據(jù)為例，見表1。

表1鍋爐最大負(fù)荷情況下煙塵排放、消耗對比

表1顯示，電場運(yùn)行二次電壓30~40kV二次電流260~400mA時，吸塵器出口煙塵排放最低，能源消耗最小。為了驗證試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們將電場運(yùn)行二次壓力統(tǒng)一調(diào)整為35kV，二次電流為300mA，順利通過湖南省環(huán)境監(jiān)測中心站對該電廠吸塵器改造項目的檢查測試，三臺電吸塵器出口煙塵濃度的實測值均在12mg/Nm3以下，優(yōu)化運(yùn)行前降低16.5mg/Nm3，根據(jù)煙霧量180000000Nm3/h計算，每天可減少煙塵排放712kg，詳細(xì)測試數(shù)據(jù)表2。

表2電動吸塵器的煙塵排放與除塵效率的比較

電場參數(shù)比以前明顯下降，因此消耗電力大幅下降，表3是電動吸塵器改造前、后電力數(shù)據(jù)的比較。表3顯示，電動吸塵器進(jìn)行高頻改造，優(yōu)化運(yùn)行后，平均日消耗電力減少10487kWh，電動吸塵器廠的電力減少了45%。

表3優(yōu)化運(yùn)行前，后電吸塵器的消耗電力比較

3利益分析

該發(fā)電站1號單元電吸塵器自2014年6月改造完成，至當(dāng)年10月，共優(yōu)化運(yùn)行952h，節(jié)電415700kwh，減少煙塵排放總量28242kg

2號單元電吸塵器自2013年7月改造完成，2014年1月至10月，優(yōu)化運(yùn)行2157小時，節(jié)電792700kwh，減少煙塵排放總量6391kg

3號單元電吸塵器自2013月改造完成，50005月至5月

按單元年平均利用小時5000小時計算，單元年減少除塵廠用電量2180000kWh減少粉塵排放148t，大幅減輕環(huán)境污染，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。