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燃煤火力发电中的静电除尘技术同影响电除尘器除尘效率的四类主要因素

2020-07-15 14:39:22

<一>、燃煤火力发电中的静电除尘技术

湿式静电除尘器是在接有直流高压电的阴极与阳极板之间电场通过烟尘气体,电离烟尘气体。负电气体离子向阳板运动过程中与烟尘结合使其带负电向阳极运动并沉积于阳极板上。

可控硅电源是比较传统的静电除尘方式,通过变压器将工频交流电升压然后半控整流,这种方式输出脉动较大,由于输出电压的峰值不能高于击穿电压,所以输出电压平均值比击穿电压低。随着全控型功率器件的发展,尤其是高压大电流的IGBT快速发展,电除尘器高频电源得到极大发展,成为具有新一代优异性能的电除尘器供电装置。电除尘器高频电源采用逆变方式,可提供脉冲宽度为微秒级的电流脉冲给电除尘器供电,是开关频率高输出电压脉动小的直流电,输出电压平均值高于可控硅电源,具有很大的电场强度,很高的粒子荷电量和很高的除尘效率,可减少烟尘排放40%~70%,并且可减少电除尘器供电功率50%~80%。高频电源的火花控制特性好,在火花放电严重的场合,可控硅为半控功率器件,会缩小其导通角,使得电源输出功率下降,而高频电源在几个开关周期内能恢复供电,保证了输出功率。另外,高频电源根据电除尘器的工况可提供较为合适的输出电压;高频电源的效率通常能达到90%以上;高频电源由于采用高频变压器,具有体积小重量轻的特点,可高度集成,重量仅为工频电源的1/4;高频电源辅助设备少,安装方便,节省了费用;高频电源采用三相交流供电,无缺相损耗,对电网影响小。高频电源目前有两种形式,一种是PWM关高频电源,一种使用串联谐振电路实现软开关的高频电源。

串联谐振高频电源是将PWM移相控制与谐振变换控制相结合,通过两桥臂之间移相角的控制来调节输出电压,通过恒频控制实现功率开关管的零电压零电流软开关,大大减小了开关损耗和噪声干扰,实现较高的开关频率,并具有类似恒流源的特性,能除尘电场火花的大电流冲击,并快速熄灭火花并恢复电场的能量。

<二>、影响电除尘器除尘效率的四类主要因素

影响静电除尘器配件性能的因素很多,可以大致归纳为如下四大类:

1、粉尘特性,主要包括粉尘的粒径分布,真密度和堆积密度,粘附性和比电阻等。

2、烟气性质,主要包括烟气温度、压力、成分、湿度、流速和含尘浓度等。

3、结构因素,包括电晕线的几何形状、直径、数量和线间距,收尘极的形式,极板断面形状、极板间距、极板面积以及电场数、电场长度,供电方式,振打方式(方向、强度、周期),气流分布装置,外壳严密程度,灰斗形式和出灰口锁风装置等。

4、操作因素,包括伏一安特性、漏风率、气流短路、粉尘二次飞扬和电晕线肥大等。

特别是粉尘和烟气的特性,对电收尘的性能影响尤为显著。因烟尘发生装置的类型、构造、原料、燃料的种类、混合比、燃烧方式以及其它条件的不同而有显著的变化。因此,电除尘装置与其它除尘装置一样,即使有良好的收尘性能,但是由于外界条件的变化,也会往往达不到预期的效果。而且电除尘对外界条件的变化较其它除尘装置很为敏感。所以在设计或选用电除尘器之前应充分掌握影响电除尘器性能的诸因素。

在现场运行经验中,高比电阻粉尘反电晕和粉尘二次飞扬是影响电除尘器除尘效率的主要因素。