火力发电厂电袋除尘技术的环保效益

何永裕

（广东省环境监测中心广东广州510308）

电袋除尘技术是具有我国自主知识产权的高效除尘技术,目前在燃煤电厂取得了广泛的应用。电袋除尘器由于其运行机理,需要消耗较大电能以满足除尘工艺及达到除尘效果,随着国家节能环保减排政策的大力实施,燃煤电厂电袋除尘器的节能环保改造势在必行。本文从节能环保技术的角度考虑,针对燃煤电厂电袋除尘用电设备的能耗问题,对能耗特点和降低能耗的措施进行了分析,介绍了一系列电袋除尘技术提升的环保效益。

燃煤电厂;电袋除尘;环保效益

1 电袋除尘器能耗现状

电袋除尘技术广泛应用于电力、冶金、化工等领域,一方面是工业生产过程的需要,另一方面也是环境保护的要求。通过前级电场的预收尘、荷电作用和后级滤袋区过滤除尘的一种高效除尘器。除尘工艺过程涉及到固体颗粒的捕集、排放、回收等多个环节,均是以电能消耗为代价完成的,尤其当处理烟气量和含尘浓度较大时,除尘系统的电能消耗是比较大的。过高的电能消耗直接造成废物排放量的增加，导致环境受到破坏,但是国家大力推行节能环保减排政策及燃煤电厂对节能环保前所未有的重视,在保证除尘系统排放满足环保要求的前提下,尽可能降低过高的能耗，提升环保效益是非常必要的。

2 电袋除尘器节能环保分析

电袋除尘器主要用电设备有高压电源、绝缘子电加热、灰斗电加热、阴阳极振打等,对这些设备进行节能环保改造,提高设备综合性能具有重要意义。高压电源作为电袋除尘的主要用电设备,也是电能损耗最大的设备。目前电袋除尘高压电源的工作方式有以下几种:

2.1 火花跟踪方式

火火跟踪为常规控制方式,其原理为运行时当一次电流、二次电压、二次电流未达到额定值,控制器使设备的输出电压工作在电场闪络击穿点附近,其每分钟闪络的次数一般小于10次。此方式输出电压波形比较平坦，电流波形接近桥式整流波形，不能提供足够的电荷释放间隙，导致阳极板上的粉尘表面电荷不断积聚,使粉尘层击穿产生反电晕。

2.2 间歇/脉冲供电方式

间歇/脉冲供电运行方式,其原理为改变供电波形的幅度比、占空比,周期性向电场供电,供电的占空比及幅度比可根据电场工况条件确定。适用于粉尘比电阻较高或易产生反电晕的场合。但在减少反电晕和电流的同时，输出电压也下降,不能提高甚至降低除尘效率。

2.3 临界反电晕方式

临界反电晕控制方式，控制器根据电场中电压电流的变化，自动调整工作点，使设备提供的电压维持在电场能接受的最高电压附近，并有效地减少二次电流，防止反电晕的出现。优化高压电源的供电方式,结合其他低压用电设备的配套优化，发挥电袋除尘机电一体化优势，提高设备综合性能并有效降低能耗，是电袋除尘节能环保改造重要的切入点。

3 电袋除尘器节能环保改造方案

电袋除尘节能环保改造从应用高效电源及节能环保控制软件、改进用电设备选型、优化设备运行方式等多方面入手,力争在同等工况下实现电耗的较大幅度下降。

3.1 采用节能环保控制技术及信息化管理系统

采用以锅炉负荷、浊度、烟气温度及烟气量等多种信号为反馈控制的节能环保控制技术,能根据工况变化实时自动选择高压供电的运行参数,实现全闭环控制。通过互联网传输结合现场通讯方式,采集近几年众多正在运行的电袋除尘器IPC系统数据库,收集大量现场测试数据，为节约能源做好一定的数据分析工作。

3.2 采用新型高频电源

目前国内电袋除尘厂家主要采用工频电源，原理为通过改变可控硅导通角的方式控制电袋除尘器的输出电压,此种方式存在功率因数低,谐波分量大，三相不平衡,电源效率最高只有70%造成电能的浪费。新型高频电源采用先进的三相整流及逆变技术，提供一个接近纯直流到脉动幅度很大的各种电压波形，使除尘器直流电压输出纹波降低至5%之内,远小于工频电源35%～45%的电压纹波，其闪络电压高，运行平均电压可达工频电源的1.3倍，运行电流可达工频电源的2倍，在同样电场里，能够输入更多功率，有效提高收尘效率。高频电源谐波分量小，功率因数和效率提高至90%以上,比工频电源节能环保超过20%，节能环保效果显著。此外，高频电源采用间歇供电方式可有效抑制反电晕，实现保效节能环保，特别适用于高风速、高浓度及高比电阻粉尘的工况。

3.3 采用周期自动调整电振打

在改造前,电袋除尘器沿用同周期振打的方式,虽然振打清灰效果较好，但耗电量较高。因此，将振打控制信号通过无源干接点引入同一电场的高压控制柜，实现在电场收尘率较高时振打周期短、振打次数多;在电场收尘率较低时振打周期长、振打次数少，这样减少了振打设备的耗电量和设备损耗。

3.4 采用减功率电振打

通过在IPC系统上设置专门的算法和振打策略，配合断电振打控制模块，使振打设备按照指令进入或退出振打工作状态，也使高压电源同步进入或退出断电状态,提高除尘效率的同时降低电能损耗。

3.5 灰斗、绝缘子电加热器功率配置

灰斗、绝缘子电加热器数量多且电耗突出,通过对电加热器一系列的试验和分析，得出在除尘器运行状态下，灰斗、绝缘子的温度主要是受烟气温度的影响，电加热器仅起到辅助加热和保温的功效。因此，根据不同工况下烟气的（酸）露点温度，对加热器的功率配置进行合理划分，修定电加热器恒温控制参数，依托设计选型优化，即可保证实际使用要求，又可降低能耗。

结语

综上所述，本文以燃煤电厂的电袋除尘器节能环保效益为研究,在多项技术的改造中，使得火力发电厂的整体环保效益得到提升，为其他相关企业在确保电袋除尘器除尘效率达到国家要求的前提下,较大幅度降低电袋除尘器的用电量、减少发电成本提供了参考,具有一定的社会意义和经济价值。

[1]张慧艳，田金玉.国内火力发电厂除尘器技术改造方案的选择[J].河北科技师范学院学报，2009.

[2]曲增杰，赵丽妮.火电厂除尘技术的发展现状与技术改造建议[J].应用技术，2012.