燃煤锅炉静电除尘器选型的关键要素

1、燃煤锅炉静电除尘器选型的关键要素、燃煤及灰份对电除尘器选型的影响众所周知，电除尘器的收尘效率除依赖于电除尘器的型号外（电 除尘器的大小），还依赖于煤燃烧后形成的灰粒径分布和比电阻。然 而因为粉尘粒径及比电阻因为测试方法和测试设备及测试人员的诸 多因素，造成粒径分布及比电阻的测试值变化较大，在实际工程的应 用中受到限制。根据国外引进技术的理论，燃煤灰的比电阻及粉尘粒径受到燃煤 化学组份的限制，也就是说一定的煤种在燃烧之后的比电阻及粉尘粒 径只与煤及其灰份的的化学组成相关。我们清楚，化学成份的分析是 一项非常成熟的技术，不同的人进行测试分析，其误差都非常小，将 其用于工程中安全可靠。故现在国内的发

2、电设备的电除尘器招标中皆 以煤及灰的化学组份为设计依据，粒径分布及比电阻仅作为一个参考 值而不作为设计依据。根据电除尘收尘理论及大量的工程实验我们知道决定火力发电厂 燃用煤的可收尘性主要依赖于煤中的灰份、硫份和灰中的氧化钠、氧 化硫和氧化硅、氧化铁、氧化铝三项之和。除此之外还与烟气的温度、 湿度关系密切，因为烟气温度直接影响电除尘器所处理的烟气量，而 烟气湿度直接影响所处理的含尘烟气的电气特性即荷电能力。以印度 某电厂燃用的煤种为例，我们可以得到如下的有关主要煤、灰烟气 的修正曲线：粉尘浓度修正曲线进口浓度(g/Nm3)烟气温度修正曲线2 18 6 4L000 数系正修110130150烟气温

3、度(C)170190数 系 正 修烟气量(100%)硫基修正曲线5 -O1 1159 O数系正修2.50.511.52煤中含硫量（100%）O5 88 -OONa2O修正曲线烟气湿度修正曲线0.010.020.030.040.050.06烟气湿度（%）2 11从上面的几条最主要的修正曲线中可以看出，燃用煤种的灰份、硫基、氧化钠及湿度含量直接影响电除尘的收尘效率，当煤中的灰份 高时，电除尘的收尘效率就高，然而电厂更关注于环保排放，虽然灰 份高时收尘效率会提高，但因为进口浓度也高，其最终的排放也会较 高。而硫基及氧化钠对收尘效率的影响则完全是正面的，也就是说硫 基及氧化钠的含量越高，则收尘效率越高

4、，又由于其基本不影响电除 尘器的进口浓度，故可以得出结论，当煤、灰中的硫分及氧化钠含量 越高，对收尘效率的保证越容易实现，现在任何一家有实力的环保企 业都非常关注此项组份的大小，以决定电除尘器的选型。烟气量对选型的影响是成反比的，我们清楚，当电除尘器所要求 处理的烟气量增大时，则其收尘效率会相应的下降，也就是若要满足 相同的收尘效率，当烟气量较大时，则需要一台更大的电除尘器才能 够满足要求。而烟气量与烟气温度成正比，这个可以通过伯努力方程 求得，也就是说若电除尘处理的烟气温度较高，一般而言就需要一台 相对较大的电除尘器来与之配套，但因为温度除了影响烟气体积的变 化以外还会影响烟气介质的荷电常数

5、，有时候温度的提高反而会有利 于电除尘的收尘。从上面的曲线可以看出，该项目中烟气温度对电除 尘器的收尘效率影响不是非常大另外有个参数是与煤、灰或烟气温度无关的指标，那就是烟气湿 度。无论是任何烟气，其对收尘效率的影响都是一致的当湿度为零 时，烟气的可收尘性为零，当湿度达到5%时，曲线成为一条水平线， 也就是说，只要当烟气湿度大于5%时，电除尘的收尘效率不再发生 变化。由于该值对收尘效率的影响巨大，且与煤种无直接关系，帮在 选型设计中需重点关注。二、电除尘器参数对收尘效率的影响我们知道印度电厂所燃用煤的灰份通常都在40%以上，煤、灰的 组份不利于电除尘的收尘，且由于印度的安装水平、管理维护水平还

6、 达不到中国要求的标准，故要满足环保排放要求，一般在选型中要注 意如下问题：供电分区数；我们知道，电除尘器是由若十个供电分区所组成，因为每个供电 分区就是一个独立的收尘单元，这个收尘单元能否完好的工作直接影 响整个机组的收尘效率。每个供电分区是由一个电源、一套控制系统 及一组极板、极线所组成，若单个分区的面积较大，则在安装时难以 控制整个单元极板极线的异极距，同时也容易造成在运行过程发生断 线短路故障，不利于机组安全可靠长期的工作，将会增加设备的维护 成本，同时也不利于收尘效率的保证，但可以节省设备的投资，因为 它可减少设备电控系统的数量。根据国外及国内大量的工程实验，通 常在小型机组的单个供

7、电分区的收尘面积一般控制在2250成，而在大 型的项目中应控制在35002以下，在此基础下确定的供电分区数是 合理且经济的。比集尘面积；对于较高的收尘效率而言，越大的比集尘面积越容易保证环保排 放要求，但其设备投资则基本与比集尘面积成正比，要使设备的选型 经济可靠，则应正确的理解上面所提的几条重要曲线，根据不同的煤 煤、灰份及要求的排放效率，进行正确的选型。根据印度煤种情况及 环保排放要求，对于600MW机组、400mm同极距的电除尘器而言其 比集尘面积一般要达到175s/m以上，否则其排放难以保证。若为 300mm极距，则比集尘面积不应小于230s/m。烟气处理时间；烟气的处理时间是与比集尘

8、面积成正比的，也是与电除器的体积 成正比的。当电除尘器的长度越大，则烟气的处理时间越长，其 收尘效率越容易保证，然而并非处理时间一样，收尘效率就一样。 因为收尘效率还与单个供电分区的面积、流速、长高比等因素相 关，单个供电分区的面积在前面已经提及，在此不再赘述。我们 知道长高比大有得于收尘，那是因为长高比大也就意味着电除尘 器的总体高度相对较小，处于较高位置的粉尘更容易落入灰斗。而流速对收尘效率的影响则比较复杂，根据大量的试验表明较高 和较低的流速都不利于收尘，因为流速太高，容易造成粉尘的二 次飞扬，增加收尘难度；而流速太低时，烟气在电场中流动时容 易产生死角，造成烟气流场不均，影响电除尘的收

9、尘效率，经验 表明，电场烟气流速一般应控制在08至1.1m/s之间。计算公式a.总收尘面积 A=N *N*L*N *W *H/L *2ep f f c c dA：总收尘面积；*：台数；Nf：电场数；Lf：电场长度（m）；Nc：室数；Wc：室宽（m）；H：高度（m）；Ld:同极距（m）。比集尘面积f=A/QA:总收尘面积（m2）；Q：设计烟气流量（m3/s）效率 n =1-e-3 *f/1003 :驱进速度（cm/s）f：比集尘面积三、其它影响电除尘器价格、性能的因素1、当地的气象条件。如果当地的海拔较高，将会使实际烟气量 比标准状况烟气量大一些，从而使得电除尘器的型号变大，增加设备 的投资；同

10、样如果当地的地震力度、风量等的变化，也会影响电除尘 器的强度设计，增加钢材的耗量，同样增加设备的投入。2、目前我们的方案没有考虑电除尘器外顶上的大雨棚，但印度 业主可能会提出此问题。如果采用大的雨棚，一方面抗风的能力较差， 根本起不到也不用起到防雨防晒的作用，因为我们的变压器都是户外 形的，另一方面大大增加设备的投入。3、变压器油的问题。印度业主可能会提出采用无毒硅油的要求， 当然采用硅油有利于控制变压器的温升，使变压器能在较高的环境中 使用，但硅油太贵，相当于国内常用25#变压器油的8倍。4、阴极线采用整体芒刺线。它的优势在于在使用振打的过程中 芒刺不会掉下来，以免影响阴极放电，从而影响粉尘

11、荷电，进而影响 收尘效果，但会增加一部分成本。5、灰斗采用板式加热器。这种形式在寒冻地区有一定效果，但 在印度是不适合的，它的两个最大的问题是：在安装时它是固定在 灰斗壁上的，然后盖上保温层，一旦其中有几个损坏，更换时必须揭 开保温层，割掉固定螺丝，这样十分地不方便；价格太贵，是我们 在采用的管式加热器的10倍。我们的管式加热器是插入式的，坏了 把它抽出来，插入新的即可，既方便又便宜。6、灰斗检修平台。一般有两种形式：一种是简易平台，它只是 布置在灰斗的周围一圈，每个灰斗都可连通，比较省钱;另一种是大 平台，相比之下重量大大增加，费用也成倍增加。本次投标中我们 没有包括灰斗检修平台。7、除尘器外护板。外护板的形式有彩钢板、镀锌板和铝板，我 们建议采用前二种。因为铝板不但价格昂贵（32000元/吨），而且较 软，现场安装时易损坏，同时安装好后，很短的时间就会变色和积锈 迹，形象将会十分难看。8、电控系统。印度的业主彳主彳主有严格厂用电指标的要求。国内 我们常规在用的控制系统在节能方面可能差一些，因为它每个电场的 控制都是独立的，一台除尘器所有的电场控制不是一个有机的整体， 也就是说第一电场的运行情况与其它电场的运行情况是没有联