電除塵器是一種高效除塵器。電除塵器在中國(guó)的應(yīng)用始于20世紀(jì)30年代，隨著工業(yè)化水平的提高和電除塵技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了以蘭州電力修造廠、上海冶金礦山機(jī)械廠、宣化冶金環(huán)保設(shè)備廠為代表的電除塵器本體制造廠；以大連電子研究所、全華電子設(shè)備廠、龍巖凈化設(shè)備廠為代表的電源及控制設(shè)備制造廠以及其它電除塵器配套生產(chǎn)廠家。尤其龍巖凈化設(shè)備廠，在生產(chǎn)電源及控制設(shè)備的基礎(chǔ)上，引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，發(fā)展為電除塵器綜合性制造廠。同時(shí)國(guó)內(nèi)電力、冶金等行業(yè)都有從事電除塵技術(shù)研究的科研單位，如西安熱工研究所、南京電力環(huán)保研究所等。電除塵器從研究、設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試和性能測(cè)試，已能完全由國(guó)內(nèi)力量完成，這極大地推動(dòng)和促進(jìn)了電除塵器在中國(guó)的應(yīng)用和發(fā)展。當(dāng)前電除塵器在電力、冶金、化工、建材等行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。

    電除塵器在四川電力行業(yè)的應(yīng)用始于1990年。首先是江油發(fā)電廠將3號(hào)爐原多管旋風(fēng)除塵器改為電除塵器。隨后河門(mén)口發(fā)電廠、重慶發(fā)電廠、華鎣山發(fā)電廠、白馬發(fā)電廠、豆壩發(fā)電廠也先后將多管旋風(fēng)除塵器或文丘里水膜除塵器改為電除塵器。黃桷莊發(fā)電廠、華能成都熱電廠、江油發(fā)電廠、高壩發(fā)電廠等新建、擴(kuò)建或改建機(jī)組鍋爐全部配套電除塵器。電除塵器在火力發(fā)電廠的廣泛應(yīng)用，使除塵效率得到顯著提高，煙塵排放濃度和排放量大大降低，這對(duì)保護(hù)環(huán)境和提高電力行業(yè)形象起了不可替代的作用。

    但是，一切事物都是一分為二的。要保持電除塵器長(zhǎng)期高效、穩(wěn)定運(yùn)行，電除塵器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行管理和維護(hù)都必須正確合理，其中一個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)欠缺，勢(shì)必對(duì)電除塵器性能產(chǎn)生影響。運(yùn)行中的電除塵器少數(shù)處于良好狀態(tài)，多數(shù)存在這樣或那樣的問(wèn)題。今天有責(zé)任也有能力發(fā)現(xiàn)和修正從電除塵器運(yùn)行中暴露出來(lái)的不足，使之長(zhǎng)期高效率、低能耗運(yùn)行。

    1 電除塵器運(yùn)行狀況

    電除塵器運(yùn)行狀況差異很大。1999年前，運(yùn)行狀況比較好的有重慶發(fā)電廠各電除塵器，白馬電廠23號(hào)爐電除塵器，豆壩發(fā)電廠各電除塵器，華釜山發(fā)電廠各電除塵器，珞磺電廠各電除塵器，它們的除塵效率幾乎都保持在99％以上，達(dá)到或超過(guò)電除塵器設(shè)計(jì)制造時(shí)除塵效率的保證指標(biāo)。黃桷莊發(fā)電廠電除塵器經(jīng)大修改造和調(diào)整試驗(yàn)后，目前除塵效率高于99％，超過(guò)電除塵器原設(shè)計(jì)指標(biāo)。白馬電廠新投產(chǎn)的22號(hào)爐電除塵器，驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)除塵效率高于99.3％的保證指標(biāo)。嘉陵成都熱電廠各電除塵器驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)，除塵效率超過(guò)99.5％。其它電除塵器除塵效率都低于設(shè)計(jì)指標(biāo)，有的甚至只略高于90％，還不及文丘里水膜除塵器。

    2 影響電除塵器除塵效率的因素

    導(dǎo)致多數(shù)電除塵器除塵效率不高的因素很多，而諸多因素又相互關(guān)聯(lián)，在此只能分別敘述。

    2.1 電除塵器選型冒進(jìn)

    現(xiàn)有的電除塵器多在幾年前建成投產(chǎn)，受當(dāng)時(shí)各種因素的影響和條件的限制，電除塵器選型普遍比較冒進(jìn)。當(dāng)時(shí)有兩種主要認(rèn)識(shí)：一是認(rèn)為電除塵器既然是一種高效除塵器，它的除塵效率遠(yuǎn)高于其它形式的除塵器，只要有了它，煙塵污染就消除了；二是環(huán)境保護(hù)的投資大，經(jīng)濟(jì)效益低，甚至只有不斷的投入而無(wú)絲毫的產(chǎn)出，因而對(duì)環(huán)境保護(hù)的投資是被動(dòng)的。把電除塵器視為應(yīng)付地方環(huán)境保護(hù)部的有利工具。在這兩種思想指導(dǎo)下，為盡量減少對(duì)電除塵器的投資，電除塵器通流面積選得小，煙氣在電場(chǎng)中的流速高；電除塵器電場(chǎng)數(shù)少，無(wú)一不是三電場(chǎng)。四川火力發(fā)電廠燃煤熱值低，灰分高，煙氣含塵濃度高，有的超過(guò)40g／m3，遠(yuǎn)高于華東地區(qū)普遍15 g／m3的含塵濃度。在兩種迥然不同的前提下，華東地區(qū)電除塵器幾乎全為四電場(chǎng)。對(duì)三電場(chǎng)電除塵器，一旦某電場(chǎng)發(fā)生故障，對(duì)除塵效率的影響很大。

    2.2 電除塵器本體安裝調(diào)試欠佳及驗(yàn)收不嚴(yán)

    電除塵器安裝調(diào)試是十分重要的環(huán)節(jié)，要由具備相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍承擔(dān)，才能使極線平面和極板平面平整，極板與極板框架的連接可靠、振打力傳遞良好，同極距和異極距滿足要求。某發(fā)電廠200 MW機(jī)組電除塵器由某電力建設(shè)安裝公司安裝，不但安裝質(zhì)量低劣，并且在安裝過(guò)程中大量陰極線和陽(yáng)極板變形乃至損壞而又未予以更換，致使電除塵器投運(yùn)時(shí)除塵效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)指標(biāo)。后經(jīng)電除塵器制造廠的安裝隊(duì)伍進(jìn)行調(diào)整、修復(fù)、更換后，除塵效率高于設(shè)計(jì)指標(biāo)。

    電除塵器的驗(yàn)收目前是薄弱環(huán)節(jié)。土建及機(jī)械安裝部分由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理負(fù)責(zé)，但往往對(duì)此部分驗(yàn)收較差。電除塵器投產(chǎn)前，只有嘉陵成都熱電廠進(jìn)行氣流分布驗(yàn)收試驗(yàn)，其余均未進(jìn)行氣流分布和振打驗(yàn)收試驗(yàn)，只進(jìn)行了冷態(tài)伏安特性試驗(yàn)。

    2.3 運(yùn)行參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值

    運(yùn)行參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值的原因是多方面的，如設(shè)計(jì)時(shí)資料提供不準(zhǔn)，鍋爐負(fù)荷變化，鍋爐健康狀況，燃煤變化等。

    2.3.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料不準(zhǔn)

    電除塵器制造廠在接受訂單后，都會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況、鍋爐煙氣流量、煙氣溫度和壓力、煙氣含塵濃度、煙塵比電阻、煙氣溫度、燃煤含硫量等參數(shù)設(shè)計(jì)制作模型電除塵器，對(duì)氣流分布進(jìn)行模擬和調(diào)整，并在模擬電除塵器上，用與實(shí)機(jī)相同的極配形式，向電場(chǎng)供電進(jìn)行收塵試驗(yàn)。對(duì)不能進(jìn)行模擬的振打系統(tǒng)，則用實(shí)機(jī)的極線框架、陽(yáng)極板排及框架，與實(shí)機(jī)相同的振打方式進(jìn)行振打試驗(yàn)并確定振打錘大小。電除塵器制造廠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供的參數(shù)所設(shè)計(jì)制造的電除塵器一般不存在大的缺陷，因而發(fā)電廠向電除塵器制造廠提供基本參數(shù)的準(zhǔn)確度就尤顯重要。某發(fā)電廠除塵器改造時(shí)提供給電除塵器制造廠的適合大實(shí)際煙氣量為42萬(wàn)m3／h，而其實(shí)際煙氣量應(yīng)在50萬(wàn)m3／h左右。這一偏差，就使電除塵器在其它一切狀況均正常時(shí)，除塵效率由設(shè)計(jì)值98％下降到96.3％，煙塵排放量增加約一倍。

    2.3.2 鍋爐負(fù)荷變化

    健康狀態(tài)良好的鍋爐在正常負(fù)荷下，煙氣流量、排煙溫度、煙氣含塵濃度等參數(shù)值與電除塵器設(shè)計(jì)的參數(shù)值相差不大，電除塵器能很好地正常運(yùn)行。當(dāng)鍋爐向小機(jī)組供汽或母管制機(jī)組鍋爐多向母管供汽而超額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，煙氣流量增大，排煙溫度升高，煙氣實(shí)際流量進(jìn)一步增加，同時(shí)鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行用風(fēng)量增加往往低于給粉量增加，煙氣含塵濃度也增加。這些都使得電除塵器運(yùn)行工況惡化甚至使電除塵器超載運(yùn)行，除塵效率降低。

    鍋爐負(fù)荷在低到某程度時(shí)，為使燃燒穩(wěn)定，部分發(fā)電廠投加重油或天然氣助燃。這使煙氣溫度增加，煙氣中出現(xiàn)大量粘稠物（重油助燃時(shí)），電除塵器極線和極板清灰困難，久而久之，陰極線肥大，陽(yáng)極板積灰，導(dǎo)致在額定二次電壓下二次電流明顯下降，除塵效率顯著降低。

    2.3.3 燃煤變化

    隨計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過(guò)渡，發(fā)電廠燃煤采購(gòu)更具自主性，因此節(jié)約了燃煤采購(gòu)成本，但也帶來(lái)負(fù)面影響。雖然以相同的成本所購(gòu)買(mǎi)燃煤總發(fā)熱量有所增加，但燃煤熱值低、灰分高，對(duì)輸煤、制粉、除塵、輸灰、貯灰等都不利。低熱值燃煤使鍋爐實(shí)際燃煤量增加，而燃煤熱值與灰分呈反比例關(guān)系，這意味著燃煤量增加10％，灰量增加20％。如果燃煤量增加50％，灰量將增加125％。這不但使電除塵器處理煙氣含塵濃度超過(guò)設(shè)計(jì)值，甚至使原設(shè)計(jì)極配形式不適用。煙氣含塵濃度增加，還加速均風(fēng)設(shè)施磨損。煤質(zhì)的變化，若使煤灰比電阻升高，塵粒趨極速度降低，對(duì)除塵更加不利。

    2.3.4 鍋爐健康狀態(tài)不良

    鍋爐空氣預(yù)熱器堵灰，排煙溫度升高，實(shí)際煙氣流量增加；空氣預(yù)熱器泄漏，煙氣過(guò)?？諝庀禂?shù)增大，煙氣量增加。二者都使電除塵器內(nèi)煙氣流速上升，后者還使煙氣溫度場(chǎng)不均勻，局部煙氣溫度過(guò)低，使其通過(guò)的電場(chǎng)局部積灰，甚至導(dǎo)致極板腐蝕。

    爐內(nèi)水、汽泄漏，將增加煙氣濕度，雖然在極短時(shí)間內(nèi)因煙氣被調(diào)質(zhì)而降低了煤灰比電阻，除塵效率會(huì)升高，但時(shí)間稍長(zhǎng)，電除塵器將嚴(yán)重積灰，尤其泄漏量大時(shí)，極板甚至結(jié)垢。

    2.4 供電控制不佳

    電除塵器直流高壓由380 V交流經(jīng)可控硅整流變壓器供給?？刂铺匦阅壳皫缀醪捎门R界火花或恒定火花頻率，控制參數(shù)是二次電壓極大值或二次電壓極大值出現(xiàn)的頻次，對(duì)電壓的控制則通過(guò)控制可控硅在交流每半波的導(dǎo)通角或可控硅在一定時(shí)間內(nèi)的開(kāi)關(guān)比實(shí)現(xiàn)。為使電場(chǎng)獲得適合大的電暈功率，就二次電壓而言，應(yīng)使其平均值適合高。顯然這需要提高非極大值時(shí)的電壓，因而，對(duì)電壓大范圍的調(diào)整應(yīng)通過(guò)變壓器抽頭實(shí)現(xiàn)，而小范圍調(diào)整由可控硅完成。也就是說(shuō)，要獲得適合高平均電壓，可控硅的導(dǎo)通角或開(kāi)關(guān)比應(yīng)盡可能大。這一點(diǎn)，個(gè)別發(fā)電廠因?qū)刂铺匦院涂刂品绞健⒖煽毓枵{(diào)壓原理的理解尚存在偏頗而被忽視。

    2.5 振打清灰制度不合理

    電力行業(yè)使用的電除塵器，無(wú)一不是采用振打方式清灰。在振打力度和均勻性都滿足要求時(shí)，振打制度是否合理，對(duì)電除塵器除塵效率影響極大。振打過(guò)頻，收集在陽(yáng)極板上的粉塵不能成塊狀落入灰斗，二次飛揚(yáng)嚴(yán)重，尤其末級(jí)電場(chǎng)的二次飛揚(yáng)，將大大降低除塵效率。反之，振打間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，陽(yáng)極板上積灰太厚，使空間電場(chǎng)電壓下降，二次電流降低，電暈功率減小，除塵效率下降；陽(yáng)極板嚴(yán)重積灰甚至形成反電暈，使已經(jīng)被收集在陽(yáng)極板上的粉塵再次進(jìn)入氣流。

    大多數(shù)發(fā)電廠沿用電除塵器制造廠所推薦的振打制度，個(gè)別電除塵器作了小調(diào)整，但也是摸著石頭過(guò)河。而事實(shí)上建立正確的振打制度，要遵從必需的程序，采用恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法才能完成。

    2.6 運(yùn)行監(jiān)督不力

    對(duì)運(yùn)行中的電除塵器普遍監(jiān)督不力。有效的監(jiān)督，必需有效的監(jiān)督制度和完善的監(jiān)督儀表。發(fā)電廠都有各自的電除塵器運(yùn)行監(jiān)督制度，但監(jiān)督儀表配備不完善，只有適合基本的配置，如各電場(chǎng)一次、二次電壓及電流表，可控硅導(dǎo)通角指示表，灰斗溫度，灰斗灰位計(jì)等，除白馬電廠22號(hào)爐電除塵器配備了煙氣濁度儀外，其余均沒(méi)有配備煙氣濁度儀。一些儀表同時(shí)用于運(yùn)行控制，因而對(duì)其適用性及可靠性的要求則更高。而事實(shí)上，現(xiàn)有儀表多數(shù)為早期產(chǎn)品，受技術(shù)、元器件質(zhì)量、工藝水平等限制，恰恰在適用性及可靠性上存在差距。儀表的不足，固然需要改進(jìn)、完善、更換，但現(xiàn)實(shí)前提下，只有充分發(fā)揮人的作用予以彌補(bǔ)。

    某發(fā)電廠某臺(tái)電除塵器，運(yùn)行中渾然不覺(jué)陽(yáng)極振打錘完全脫落，到檢修時(shí)方被發(fā)現(xiàn)。事實(shí)上工作人員可以通過(guò)觀察各電場(chǎng)二次電壓、二次電流變化，各灰斗排灰量比例變化，煙囪出口煙色變化分析發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

    某發(fā)電廠發(fā)生電除塵器電場(chǎng)內(nèi)積灰搭橋短路，高壓供電保護(hù)動(dòng)作，電場(chǎng)退出運(yùn)行的故障頻次高。灰斗溫度低、灰位計(jì)故障、卸灰機(jī)故障、爐內(nèi)水汽泄漏都是因素。故障人員可以通過(guò)二次電壓非正常下降、一次電流和二次電流不正常加大發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在高壓供電保護(hù)尚為動(dòng)作前采取措施，不但不致使電場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)退出運(yùn)行，還會(huì)在短路保護(hù)失靈時(shí)避免或減小供電設(shè)施的損失。

    2.7 故障診斷不準(zhǔn)

    電除塵器運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障難免。避免故障的發(fā)生固然重要，但故障發(fā)生后準(zhǔn)確判斷故障類型和故障部位并正確處理同樣重要。

    某發(fā)電廠電除塵器健康狀況良好，運(yùn)行參數(shù)及振打制度等正常，從電暈功率看，除塵效果應(yīng)很好，但僅觀察煙囪出口煙色便可判斷其除塵效率低，地方環(huán)境監(jiān)測(cè)站的測(cè)試報(bào)告也證明除塵效果差。出現(xiàn)這一不易理解的情況，在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)是有關(guān)人員忽視了電除塵器末級(jí)電場(chǎng)與槽型板之間塵中走廊積灰。此處積灰埋沒(méi)了陽(yáng)極板排振打砧。一方面，清灰振打時(shí)，振打錘下降到低位必然觸及積灰，使積灰揚(yáng)起，因槽型板收塵能力有限，揚(yáng)灰大部分被氣流帶出電除塵器，同時(shí)由于振打錘與振打砧之間存在積灰緩沖層，削弱了振打清灰效果；另一方面，氣流中的積灰只能達(dá)到一定高度，此時(shí)振打落向塵中走廊的粉塵被煙氣帶走。

    2.8 重視和管理不夠

    盡管電除塵器已是燃煤發(fā)電機(jī)組四大主設(shè)備之一，但出于電除塵器性能、健康水平與并不直接威脅機(jī)組發(fā)電，加之目前地方環(huán)保部門(mén)對(duì)發(fā)電廠環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行監(jiān)督不力，電除塵器在發(fā)電廠建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中往往被忽視。某發(fā)電廠進(jìn)口機(jī)組，對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器、汽輪機(jī)、鍋爐及其主要輔機(jī)都有索賠條款，而唯獨(dú)電除塵器沒(méi)有，這說(shuō)明對(duì)環(huán)境保護(hù)不重視。

    電除塵器雖然不如鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)復(fù)雜，但其設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)要求高，建立專業(yè)化的管理機(jī)構(gòu)是電除塵器持久穩(wěn)定和高效運(yùn)行的組織保證，能源部曾建議裝有電除塵器的發(fā)電廠應(yīng)建立專業(yè)化的除灰（塵）車間（分場(chǎng)），配備得力的車間干部、技術(shù)人員和適宜的班組技術(shù)力量。局屬裝有電除塵器的火力發(fā)電廠早期多數(shù)有此建制，部分發(fā)電廠則將電除塵器按專業(yè)分別劃歸鍋爐車間和電氣車間兼管，而今，因減人增效將已有的建制撤銷，這無(wú)疑對(duì)保證電除塵器持久穩(wěn)定和高效運(yùn)行不利。

    隨著環(huán)境保護(hù)要求日趨嚴(yán)格，環(huán)保執(zhí)法必然加強(qiáng)，國(guó)家不是限時(shí)治理了灰渣下河這一老大難污染嗎？當(dāng)煙塵排放不能滿足環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，“一票否決”將使發(fā)電廠十分被動(dòng)。

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