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煤炭是国内燃煤发电机组锅炉的主要燃料，相对其它气体和液体燃料，煤炭作为一种固体燃料，燃烧产生的烟气中含有大量粉尘，粉尘除了会导致引风机的叶片磨损以外，还是一种主要的大气污染物，对环境会产生显著的影响，随着环保要求越来越高，除尘器的选型不仅要满足工艺要求，更重要的还要满足环保要求，近年来广东省对新建燃煤发电机组的烟气含尘质量浓度要求在标准状态下不超过150 mg/ m 3（燃料为煤矸石除外），高于国家环保标准的第2时段在标准状态下200 mg/ m 3的要求。随着新版《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223― 2003）的发布与执行，对列入第3时段的燃煤发电机组提出了更高的排放要求。旧式的机械除尘器的除尘效率已远远达不到要求，适合现阶段选用的除尘器类型有静电除尘器和滤袋除尘器两种。
由于静电式除尘器具有除尘效率高、设备运行阻力低、可适应较高的烟气温度（300℃）等优点，由于滤袋除尘器在国内尚未有大容量燃煤机组运行业绩，因此国内一般优先考虑采用静电除尘器。
1静电除尘器结构原理111粉尘吸附过程静电除尘器通过高压直流电在阴极和阳极的空间中形成电晕，使极板附近的空气电离子产生离子和电子，烟气中的粉尘吸附离子或电子后带上正电荷或者负电荷，在电极的静电作用下附着在与电荷极性相反的极板上（负电荷附着在阳极板，正电荷附着在阴极板），附着在极板后粉尘失去电荷，在极板振打装置与重力的联合作用下，从极板上落入灰斗中。
112壳体结构型式静电除尘器的壳体可分为进口烟箱、出口烟箱、电场、钢构架、平台扶梯几部分。
进口烟箱形状为方形扩散管，通过烟箱的扩散效果，降低除尘器入口烟气流速，并通过均流板使进入除尘器的烟气分布均匀，一般烟气经过进口烟箱扩散后流速降低至0 1 8～1 3 m/ s.
出口烟箱是方形扩散管，通过出口烟箱，使静电除尘器的出口尺寸与烟道接口尺寸一致，以避免烟道尺寸过大影响除尘器后的烟道布置，烟气经过出口烟箱后流速增加为10～15 m/ s.
进口烟箱与出口烟箱之间的除尘器壳体称为电场，除尘器壳体内布置阴极、阳极以及振打装置，顶部布置变压器，下部连接灰斗。一般电场划分为多个区域，每个区域长度为4～6 m.划分区域的优点在于分区供电，如一个区域供电故障时，仍有大部分极板工作，不至于造成锅炉停炉。例如电场数量为4个，每个电场分为2个区，每个区设一个独立的整流变压器，1台除尘器共有8个整流变压器，当1个整流变压器故障或者1个工作区短路等事故发生时，即可停止此区的整流变压器运行，另外还有7个工作区正常运行，大约有相当于87 1 5 %的极板仍在工作。另外为了减少极板振打时产生大量的二次扬尘，振打时按各分区顺序振打，使前面分区振打产生的少量扬尘可由下一个电场捕集。
钢构架作为支撑结构，承受除尘器设备的全部荷重以及风、雪、积灰等附加荷载。钢结构与壳体的连接处有部分接头做成滑动型式，以便于壳体的自由膨胀。在钢结构与壳体适当的地方设有平台扶梯，便于电场运行人员的巡视检修。
113阴极、阳极的结构与类型阴极是静电除尘器本体的重要部件，由阴极绝缘支柱、阴极框架、振打装置、阴极线等几部分组成。
阴极绝缘支柱一方面承受阴极的荷重与振打时的冲击力，另一方面使阴极线与壳体绝缘。
阴极框架作用是固定阴极线，把荷重传递到阴极绝缘支柱，把振打力传到阴极线。
无论是阴极还是阳极，电极附着的粉尘太多，会引起电晕封闭，严重影响除尘器效率，粉尘脱离电极进入灰斗收集起来才能向外输送。粉尘附着在极板上有一定的吸附力，当极板产生一定足够的加速度时，并传递给粉尘，粉尘才能脱离极板，在重力的作用下落入灰斗，一般阳极板最小振打加速度不小于150 g（g = 9 1 8 m/ s 2），阴极线上最小振打加速度不小于50 g.振打力越大，产生的加速度越大，粉尘越容易脱落。但是振打力过大会打断阴极线或者导致大量的二次扬尘，因此振打装置应合理布置，按粉尘的特性选取合理的振打力。国内主要振打方式有：顶部电磁锤振打、机械式侧部振打、机械式底部振打。
阴极线是阴极的核心部分，要求具有足够的机械强度、放电性能好、耐腐蚀等性能。国内阴极线有：螺旋线、星形线、锯齿线、芒刺线、针形线等。国内的除尘器前半部分较多采用锯齿线、芒刺线、针形线，后半部分采用螺旋线，也有全部采用同一种线性的。阴极线或者阴极线的尖端部分多采用不锈钢制作，以提高耐磨与抗电火花灼蚀的性能。
阳极是主要的粉尘捕集部件，除少部分粉尘附着在阴极上，其它大部分粉尘附着在阳极上。阳极做成大片的板状，上面有较浅的凹槽和折边，增加了极板的刚性，而且作为防风沟还可以防止粉尘的二次飞扬。近年来阳极板多采用耐磨性和耐腐蚀性较好的SPCC板来制作。
114电气控制设备大型发电机组要求静电除尘器的电源具有较高可靠性，一般设两路分开的独立电源，其中一路电源运行，另一路电源备用。静电除尘器的硅整流变压器布置在设备的顶部，把工频中压交流电转变为高压直流电，直流电压一般达到60～72 kV.
为了使硅整流变压器处于良好的工作状态，近年来广泛采用16位单片微处理器作为控制元件。
通过微机控制软件瞬时分析电场的二次电压、电流变化，对各种大中小火花的准确检测，在火花控制中实现无冲击不关断软控制，保持稳定的电压电流输出特性，可较大幅度地提高平均电压和平均电流，稳定地提高除尘效率。
低压系统采用PL C控制，具有振打控制、加热控制、温度检测、料位检测等功能。115灰斗每个电场设1～2个灰斗，用于收集各电场捕集下的粉尘。灰斗设有加热元件以及恒温控制装置，使灰斗温度保持在烟气露点以上，以避免结露导致粉尘板结。
灰斗一般做成棱台形，灰斗壁面与水平面夹角不小于55°，以利于粉尘落下。灰斗——下接——输灰设备，把粉尘输送到灰渣填埋区或者灰库。
为了减少工业用水，同时利于粉尘综合利用，现在的大型电厂均采用气力输灰系统，把粉尘送至灰库暂存，再用密封罐车运输到综合利用工厂。
2除尘器选型设计电除尘器是电厂的一个重要设备，并且造价也比较高，因此设计选型时应根据煤种资料、燃煤的灰渣成分与特性分析、燃烧计算结果、场地布置情况等进行优化比较选择，既要满足环保要求，又要考虑一次投资以及运行费用。
静电除尘器适合我国大部分煤种，除了内蒙古自治区准格尔烟煤较难收尘，不够经济以外，其它地区的无烟煤、烟煤、贫煤等动力用煤均可以采用。我省大型燃煤机组大多采用山西神府东胜烟煤或者山西晋北烟煤。由于前期工作准备时间较短，部分工程没有取得足够的煤质资料，因此部分数据只能根据经验来判断。现以广东省某新建600 MW超临界燃煤发电机组为例，介绍除尘器的基本选型设计方法。在此工程可行性研究阶段取得的煤质资料见表1（其中设计煤种为山西神府东胜烟煤，校核煤种为山西晋北烟煤），燃煤灰渣组成成分分析。
初步环境评价后，要求此工程除尘效率不低于99 1 4 %.另外通过燃烧计算得出烟气排放质量浓度为2 1 78×10 6 m 3 / h，除尘器入口温度烟气温度128℃。
211电场数量选取静电除尘器主要根据烟气质量浓度、进出口含尘质量浓度、粉尘特性等确定电场数量，同时还要考虑其中一个供电区域因故障停止供电后，除尘效率仍能保证粉尘排放满足环保要求。电场数量越多，相应的收尘面积越大，除尘效率越高，而且在其中一个电场故障时，仍有足够裕量保证除尘效率，不会导致锅炉停机或降负荷运行。但是电场数量越多，设备投资越大，占地也越大，土建工程与安装工程的工作量越大。一般三电场除尘器除尘效率可达到99 1 1 %～99 1 3 %，四电场除尘器除尘效率可达到99 1 3 %～99 1 8 %，因此此工程适合采用四电场除尘器。各大除尘器厂商回复的询价书也推荐1台锅炉配2台双室四电场静电除尘器。
212集尘面积的选取按照静电除尘器的基础理论，当烟气质量浓度一定时，集尘面积越大，粉尘驱进速度（即粉尘垂直收尘极板的速度）越大，除尘效率越高。驱进速度决定于电场强度、粉尘特性、烟气黏度等参数，往往由于粉尘特性参数不准确，理论计算值与实际试验数据有一定误差，因此选择除尘器时应使集尘面积有一定裕量，以保证粉尘特性偏差时仍可达到除尘效率。
从一般经验来说，w（SiO 2）+ w（Al 2 O 3）> 85 %，w（Na 2 O）+ w（K 2 O）< 1 1 5 %，则较难收尘；CaO的含量高，则粉尘比电阻升高，高于10 12Ωcm时较难收尘，同时CaO黏性较大，吸附在极板上难以清灰。
SO 3与碱金属氧化物（Na 2 O与K 2 O）含量高时，可增加粉尘导电性能，对比电阻大的粉尘有一定调质作用，有利于收尘。此工程的设计煤种w（SiO 2）+ w（Al 2 O 3）= 47 1 15 %，校核煤种w（SiO 2）+ w（Al 2 O 3）= 66 1 14 %，均不算太高，但是设计煤种CaO所占比例大，为28 1 93 %，粉尘黏性强，加大收尘清灰难度。
另外设计煤种灰成分中对收尘有利的K 2 O及Na 2 O质量浓度之和所占比例为1 93 %，燃煤中含硫的质量浓度为0 1 43 %（设计煤种），0 1 61 %（校核煤种），烟气中SO 3的调质作用很小。
由于此工程仍未取得飞灰比电阻的试验数据，从以上燃煤灰渣成分分析初步判断，认为可适用静电除尘器，但可能粉尘比电阻较高，电极容易粘灰，会影响除尘效率，因此推荐采用较大的集尘面积，要求比集尘面积不小于80 m 2 /（m 3 s - 1）。根据各厂商回复的询价书，有2家厂商选取比集尘面积为75 m 2 /（m 3 s - 1），另2家厂商选取值为91～94 m 2 /（m 3s - 1）。
213烟气流速选取除尘器内烟气流速不能太高，使烟气在电场中有较长的通过时间，目的是有利于粉尘的捕集，各厂商选取的烟气流速比较接近，最大1 14 m/ s，最小0 1 99 m/ s.
214电极振打方式各厂商推荐的振打方式有顶部电磁锤振打与机械式侧部振打两种，两种方式各有优缺点，选取何种振打方式，应结合工程特点，对类似工程进行考察，综合比较确定。
215其它参数选取除尘器本体通风阻力的大小以及漏风率，直接影响引风机的运行压头，阻力越小或者漏风率越低，引风机运行功率越低，厂用电率也得到相应降低，提高了运行经济性，一般要求300 MW及以上机组除尘器本体阻力不大于245 Pa，漏风率不大于3 %.
3结论通过多年来不同容量机组的运行反馈，静电除尘器是适合火力发电机组选用的，为了满足日趋严格的环保要求，选取静电除尘器的除尘效率不仅要满足粉尘质量浓度排放要求，还要根据本地区的环境评价，核算电除尘器的除尘效率是否满足年排放量的要求。另外，电除尘器是一个技术综合型的设备，技术服务至关重要，尤其是对于新建电厂，在人员培训、设备安装、运行调试各阶段都要求厂商派驻技术人员协助。在选定设备厂商后，必须在合同中明确培训、安装、调试等条款。
