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电除尘器高频改造后的优化运行

电除尘器高频改造后，通过对振打系统、电场参数进行优化运行，有效地降低了烟尘排放浓度及电除尘器的电耗率，达到节能与环保双优。某电厂安装3台650MW燃煤发电机组，除尘方式采用静电除尘器，每台炉安装一台型号为2BE486/2-5双室卧式电除尘器，采用顶部电磁振打系统。该电除尘器自投产以来，运行正常，除尘效率达到设计值99.81%，出口烟尘排放浓度为60-80mg/Nm3(设计值100mg/Nm3)。在锅炉MBRC工况下，单台电除尘器日耗电量最高达到37000kWh，电除尘厂用电率0.35%。为了降低能耗，于2022年3月-2022年6月分别对三台机组电除尘器进行了改造，主要改进内容有：一、二电场由工频电源改为高频电源，三、四、五电场控制柜元器件更换及控制软件优化处理，原电磁振打系统不变。通过上述改造后，单台电除尘器日耗电量由原来的37000kWh下降到22000kWh，除尘厂用电率由0.3%下降到0.2%，能耗指标降幅30%以上;电除尘器出口烟尘浓度由60～80mg/Nm3降低到25～30mg/Nm3，降幅50%以上，达到了预期的改造效果。1存在的问题1.1电场内部积灰导致跳闸该电厂的入炉煤大多为本地劣质无烟煤，灰份在40%以上(设计值38%)，粉尘比电阻最高可达到9.56×1012Ω˙cm。高比电阻粉尘带来难以捕集、粉尘粘附性高、在电场内部形成反电晕等不利影响。随着运行时间增加，电场内部积灰逐渐增加，极间距减少。一、二电场由工频电源改为高频电源后，运行中捕集的高比电阻粉尘较之前更多，因而一、二电场极板、极线上的积灰增多，频繁引起电场过流保护跳闸。1.2不符合国家新排放标准2022年7月，随着环保排放新标准的出台，必须对电除尘器的运行进行进一步的优化，将出口烟尘浓度控制在20mg/Nm3以下，电除尘器厂用电率控制在0.18%以下。2优化措施2.1优化电磁振打系统运行电除尘器的除尘效率主要取决于电场强度的大小，而电场强度又与电极之间的电晕电压和电流有关，将电晕电压和电晕电流之间的关系称为伏安特性，据之绘制的曲线图称为伏安特性曲线，是衡量电除尘器安装、检修质量及运行工况的重要依据。在电除尘器改造完工后，对每个电场进行空载试验，绘制冷态伏安特性曲线，对比厂家提供的曲线数据，为改造工程的验收提供依据，确保了电除尘器良好的初始状态。在图1中，伏安特性曲线向右平移，即相同电压下，电晕电流较为平均地减少，这一般是由放电不良造成的，也就是说电场内部积灰较多引起电晕封闭。图2中，电场伏安特性曲线向右发生旋转，同一电压下，电晕电流大幅降低，据此分析，电场内部发生了反电晕现象。电晕封闭及反电晕的发生，根本原因为高比电阻粉尘导致阳极板或阴极线上积灰过多。要消除此问题，必须由振打系统入手。首先分析了电磁振打系统接线原理，如图3所示。振打器连接成矩阵形式(每个室的振打形成一个矩阵)，任何时刻，矩阵中每次只允许一个振打器投入运行。同时，由于振打器的内部高度是固定的，因此，要加强振打，只能采取加强振打频率、调整振打运行方式的方法来实现。2022年6月底，该电厂2号机组电除尘器高频改造完成，进入168h试运。试运初期，电除尘器出口烟尘浓度由60～80mg/Nm3降至28mg/Nm3达到了改造技术协议中的相关要求。随着运行时间的增加，一、二电场(高频电源)频繁出现二次电流归零导致电场跳闸故障，电除尘器出口烟尘浓度升至30mg/Nm3以上。为了解决电场跳闸的问题，对2号机组电除尘器进行了24小时跟踪，抄录数据、绘制热态伏安特性曲线，电场跳闸前的两种伏安特性曲线如图1和图2所示。图2伏安特性曲线向右发生旋转在图1中，伏安特性曲线向右平移，即相同电压下，电晕电流较为平均地减少，这一般是由放电不良造成的，也就是说电场内部积灰较多引起电晕封闭。图2中，电场伏安特性曲线向右发生旋转，同一电压下，电晕电流大幅降低，据此分析，电场内部发生了反电晕现象。电晕封闭及反电晕的发生，根本原因为高比电阻粉尘导致阳极板或阴极线上积灰过多。要消除此问题，必须由振打系统入手。首先分析了电磁振打系统接线原理，如图3所示。振打器连接成矩阵形式(每个室的振打形成一个矩阵)，任何时刻，矩阵中每次只允许一个振打器投入运行。同时，由于振打器的内部高度是固定的，因此，要加强振打，只能采取加强振打频率、调整振打运行方式的方法来实现。图3电磁振打系统接线原理1)减少振打器的间隔时间以加强振打频率，由原设的1s降低至0.5s。这样，在相同的时间内，每台振打器的振打次数都实现了翻番，振打强度得到了提高。2)调整振打运行方式，在电场工作状态下，由于静电力的作用，极板、极线上的粉尘粘附