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The Operating Analysis on Electrostatic Precipitator T/ R Devices in Zhuhai Power Plant
王添胜
(珠海发电厂, 广东 珠海 519050)
摘要: 珠海发电厂1 号、2 号机组4 台电除尘器自机组投运以来, 除尘效率一直偏低, 分析了其原因, 并对电除尘器T/ R
装置的运行方式及运行参数提出合理建议, 有效地提高了电除尘器的除尘效率。
关键词: T/ R 装置; SCR; 反电晕; 临界起晕电压; 脉冲
[中图分类号] TK28415 [文献标识码] B [文章编号] 1004 - 7913 (2005) 05 - 0035 - 02
珠海发电厂一期为2 台单机700 MW 燃煤机
组, 电除尘器为日本三菱KOBE SHIPTARD 公司四
烟道三电场除尘器, 配有12 台T/ R 装置(见图
1) 。T/ R 装置低压侧用一对平行反向布置的SCR 进
行移相调压, 升压后经硅电桥整流输入电场阴极框
(见图2) 。整个电除尘器采用英国CASTLET公司的
微机控制系统MCS 对T/ R 装置、阴阳极振打、绝
缘子加垫器进行管理控制, 保证电除尘能在最佳除
尘效率下安全、经济、可靠地运行。设计除尘效率
为9913 %。电除尘出口烟气浊度设计值为13 % ,
电除尘额定二次电压值60 kV , 额定二次电流
1 600 mA。
1 存在的问题
我厂电除尘自投运以来, 一直存在电除尘效率
达不到设计要求的问题。电除尘出口烟气浊度在满
负荷时有时高达20 %～25 % , 大大偏离设计要求,而T/ R 装置的二次电压, 二次电流也大大偏低
(第一电场二次电压34～38 kV , 二次电流约280
mA , 第二电场二次电压28～30 kV , 二次电流约
280 mA , 第三电场二次电压21～24 kV , 二次电流
190～250 mA) 。由此可以看出电除尘T/ R 装置供能
出力不足, 影响了除尘效率。
a. 由于现场试验条件和工期限制等, 电除尘
移交运行时没能严格按照相关规范的要求进行全面
的试验, 尤其未进行飞灰的工况比电阻的测定。
b. 由于受煤质和锅炉负荷等因素的影响, 进
入电除尘的实际烟气工况条件往往不同程度地偏离
设计值, 尤其是在目前煤供应紧张, 煤源繁杂情况
下, 无法保证煤质的稳定性。实际燃煤煤种严重偏
离设计和校核煤种, 从而给电除尘器的调整带来难
度。
2 电除尘T/ R 装置运行方式
除手动控制方式外, 电除尘T/ R 装置在MCS
控制下, 有“连续”供能和“脉冲”供能两种运行
方式。当T/ R 装置投运“连续”方式时, 为了达
到最佳的除尘效果, MCS 维持电场内最大电压直至
击穿电压, 电场内出现火花或拉弧现象, MCS 对此
两种现象分别作出不同的响应, 进行一定时限的减
压或失压处理, 之后先升压, 再出现火花, 再进行
减压, 周而复始。从设备说明书及运行规程上看,
在正常情况下, T/ R 装置必须在“连续”供能方式
下运行。当MCS 检测到电场出现反电晕时, 自动
切换“脉冲”方式下运行。所谓“脉冲”方式就是
MCS 控制SCR 交替地对一定数量( T1) 半波采用
高导通角和一定数量( T2) 全波采用低导通角。
T1 的预设定值为1 H/ C , T2 的预设定值为3 F/ C在T2 期间MCS 限定SCR 输出为一个叫INFILL 值
的基础电压, INFILL 的预设定值为5 %。
3 反电晕对T/ R装置“连续”方式
运行的影响
所谓反电晕就是指沉积在收尘极表面上高比电
阻粉尘层由于具有等效电容效应所产生的局部放电
现象。若沉积在收尘极上的粉尘是良导体, 则不会
干扰正常的电晕放电, 当如果是高比电阻粉尘, 则
电荷不易释放。此时一方面由于粉尘层未能将电荷
全部释放, 其表面仍有与电晕极相同的极性, 便排
斥后来的电荷粉尘; 另一方面由于粉尘电荷释放缓
慢, 于是在粉尘层中形成较大的电位梯度。当粉尘
层中的电压大于其临界值时(10～20 kV) , 就在粉
尘层的孔隙间产生局部击穿, 产生与电晕极性相反
的正离子, 正离子向电晕极运动, 中和电晕区带负
电的粒子。其结果是电流大幅度增大, 电压降低,
电除尘性能显著恶化。
CASTLETMCS 具有检测反电晕的能力, 反电
晕的检测是通过定期在电压波形峰处抑制可控硅导
通角, 在设定时间后检测二次电压数值, 与程序设
定的临界起晕电压(设定值为20 kV) 相比较, 运
用系统来判断反电晕的出现。
研究和解决高比电阻粉尘对电除尘性能的影响
一直是国内外关注的课题, 要从技术上解决高比电
阻粉尘引起的反电晕现象, 主要解决如下2 个问
题。
a. 降低粉尘的比电阻(如烟气调质, 加湿,
加SO3 等措施) 。
b. 采用高压脉冲供电系统, 是彻底消除反电
晕、解决高比电阻粉尘不易捕集的有效的手段。
4 问题分析及解决方案
我厂电除尘T/ R 装置设计运行方式为“连续”
供能方式, 只是在检测到反电晕时才自动切换至
“脉冲”方式运行15 min , 之后又切换回“连续”
方式运行。但由于受煤质和锅炉负荷等因素变化的
影响, 进入电除尘器的实际烟气工况条件往往偏离
设计值, 以至影响电除尘器的正常工作, 使电除尘
T/ R 装置在投运“连续”方式时频繁检测到反电
晕, 致使T/ R 装置在两种运行方式间频繁切换,
而T/ R 装置从“连续”方式切至“脉冲”方式时,
SCR 的输出从零升压到“脉冲”设定值, 期间除尘
效率大大降低。我厂电除尘T/ R 装置自移交后就
一直处于“脉冲”方式下运行, 而此“脉冲”方式
是一种低供能方式, 只作为在“连续”方式下处理
反电晕的一种措施, 而用来作为正常除尘, 供能显
然不足。这就是造成我厂电除尘效率低的最主要原
因。
为了提高电除尘器效率至设计值, 提出以下建
议。
a. 如果条件允许的话, 建议定期进行煤种的
数据分析及飞灰的现场比电阻的测定, 如烟气工况
稳定, 可恢复电除尘T/ R 装置的“连续”运行方
式。
b. 如现场工况使T/ R 装置无法在“连续”
方式下稳定运行, 高压“脉冲”供电方式经实践证
明是处理高比电阻粉尘反电晕现象最有效的措施。
我厂电除尘T/ R 装置目前一直处于“脉冲”方式
运行, 因此, 只需对“脉冲”方式下参数进行重新
选择, 便可大大提高除尘效果。
①INFILL 值(基础电压) 的选取。基础电压应
等于或略大于临界起晕电压。INFILL 值的预设定值
为5 % , 输出的基础电压为17～20 kV , 此值略为
偏小; INFILL 值设定为8 %～10 % , 输出的基础电
压20～22 kV。
②T2 的预设定值为3F/ C , 在此期间T/ R 装置
对电场输出基础电压, 电场内的电晕电流等于或略
大于0 , 此时有利于积集在收尘极表面上高比电阻
粉尘层的电荷释放, 使粉尘层中的电压永远小于其
临界击穿电压, 从而避免了反电晕现象的发生。
③T1 的预设定值为1 H/ C , 在此期间T/ R 装
置对电场输出脉冲电压, 输出除尘所需的电晕功
率。对于一直处于“脉冲”方式运行的T/ R 装置,
T1 的设定值1 H/ C 太小, 建议设定T1 值为5 - 6
H/ C , 提高T/ R 装置的电晕功率输出, 二次电压及
二次电流也相应提高。
④ISpkLIMIT值。在T1 脉冲期间MCS 检测二次
电流峰值, 并以此来限定T/ R 装置的功率输出。
ISpkLIMIT的预设定值为50 % , 即MCS 限定T/ R 装
置输出的平均二次电流为二次电流峰值的50 %。
通过对“脉冲”方式下参数进行重新调整, 第
一电场二次电压升至45～48 kV , 二次电流为650
～700 mA ; 第二电场二次电压升至38～40 kV , 二
次电流为650～700 mA ; 第三电场二次电压32～35
kV , 二次电流为600～700 mA。电除尘出口烟气浊
度为13 %～15 % , 基本达到了设计要求, 大大提
高了电除尘器的除尘效率。
