使用寿命有30年之久的电除尘器,电除尘器是火力发电厂必备的配套设备,它的功能是将燃灶或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除,从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量,这是改善环境污染,提高空气质量的重要环保设备。它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时,使其烟尘带正电荷,然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用,使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上,定时打击阴极板,使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中,从而达到清除烟气中的烟尘的目的。由于火电厂一般机组功率较大,如60万千瓦机组,每小时燃煤量达180T左右,其烟尘量可想而知。因此对应的电除尘器结构也较为庞大。一般火电厂使用的电除尘器主体结构横截面尺寸约为25~40×10~15m,如果在加上6米的灰斗高度,以及烟质运输空间高度,整个电除尘器高度均在35米以上,对于这样的庞大的钢结构主体,不仅需要考虑自主、烟尘荷载、风荷载,地震荷载作用下的静、动力分析。同时,还须考虑结构的稳定性。 电除尘器的主体结构是钢结构,全部由型钢焊接而成(如图10—所示),外表面覆盖蒙皮(薄钢板)和保温材料,为了设计制造和安装的方便。结构设计采用分层形式,每片由框架式的若干根主梁组成,片与片之间由大梁连接。为了安装蒙皮和保温层需要,主梁之间加焊次梁,对于如此庞大结构,如何均按实物连接,其工作量与单元数将十分庞大。按工程实际设计要求和电除尘器主体结构设计,主要考察结构强度、结构稳定性及悬挂阴极板主梁的最大位移量。对于局部区域主要考察阴极板与主梁连接处在长期承受周期性打击下的疲劳损伤;阴极板上烟尘脱落的最佳频率选择;风载作用下结构表面蒙皮(薄板)与主、次梁连接以及它们之间刚度的最佳选择等等。另外电除尘器的控制器也是其重要的组成部份,常用的是:ALSTOM EPIC III等。控制除尘器的主要功能是调节电场的运行,控制对粉尘的荷电。智能化的控制器如ALSTOM的EPIC III可进一步提高除尘器的节能及减排效率。
第一:烟尘排放标准提高 中国的环保要求,随着时代的不同而变化,随着时代的进步而提高。而根据某一时代要求确定的设计指标、根据这一指标设计的电除尘器却无法随着时代的进步而提高,只有通过改造,才有可能使它满足因时代发展由环保提出的新要求。 第二:选型不当 选型是决定电除尘器能否达到预定指标的关键环节。电除尘器选型必须与工况相匹配,与技术要求相匹配,才能达到预定的性能指标。 第三:烟气工况变化 锅炉燃用的煤种时常变化。特别是近年,由于国家对SO3排放的控制日趋严格,许多电厂改燃低硫煤,或改用循环流化床锅炉,结果改变了烟气工况,增加了电除尘难度;有的锅炉或系统老化,漏风增大,也给电除尘器加重了负荷。凡此种种,都会进一步降低设备性能。据统计1994年全国火电厂电除尘器实测平均效率为98.36%。这一结果表明,确有一些电除尘器面临改造问题。 第四:设备老化 设备在运行一段时间之后,因磨损而老化是在所难免的事情,更有一些设备,因设计或制造质量问题而加剧了它的老化过程,使设备过早地进入改造时期。以20世纪90年代以前投运的电除尘器为例,由于该时期是中国电除尘器技术发展的初期,因此无论是自行研制的还是引进技术生产的,都或多或少存在设计或制造质量问题。加之,至少运行十几年的时间,设备的老化在所难免,它们中已有许多进入改造期。 |