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摘 要：利用导电滤槽的技术原理及特性，以曲靖电厂#1及#2炉静电除尘器导电滤槽技术提效改造为例，介绍增加导电滤槽改造电除尘器的具体方案，分析改造后的性能效果，为今后推广应用导电滤槽技术改造电除尘器提供了参考和借鉴。
关键词：导电滤槽;静电除尘器;升级改造
0 引言
随着我国工业及经济的持续快速发展，大气污染日趋严重，雾霾频繁爆发，大众对环境的关注，特别是对大气污染的治理呼声日益高涨，同时国家对环保要求不断提高，大气污染治理变得刻不容缓。近年，国家对粉尘污染物排放限值进行了重新修订，对排放标准提出了更高更严的要求，然而旧的电除尘器已很难达到当前的国家环保要求，大量火电厂必须有针对性地进行提效改造从而满足新的环保要求。因此，如何进一步提高电除尘器的效率，进行新一輪的提效升级改造，满足最新的排放标准成为当下研究的重点。传统的除尘器提效改造技术主要为高频电源技术、喇叭口气流均布技术、对除尘器电场加高加宽改造、低温省煤器电除尘器技术等，但受制于资金投入、场地空间、改造工期等诸多因素，部分电厂迟迟未能进行有效改造。为此，本文介绍了一种性价比较高的技术路线，即利用电场内部空间，主要采用导电滤槽技术，对电除尘器进行提效改造。
1 导电滤槽技术原理
电除尘器的原理为，建立电场，产生电晕，使尘粒荷电，同时在电场力作用下，荷电尘粒向收尘极运动，最后通过振打清灰和排灰。然而当烟气进入电除尘器的电场时，尽管大部分粉尘能荷电向收尘极运动并收尘，但由于获电粉尘的相互排斥及有的粉尘获电不足，部分粉尘不能被收尘板捕集，并随气流逃逸出电场。另外，对阴极框架及阳极板排振打清灰时，产生的二次扬尘也会随气流逃逸出电场。而安装在电场末端的导电滤槽，具有静电捕集及拦截过滤粉尘的功能，并且能够增加各电场收尘面积，能够有效捕集游离在电场空间和从阳极板表面逃逸出电场的粉尘，使电除尘器效率大幅提高。
2 导电滤槽特点及技术规范
（1）选用通透性强、导电性强、耐腐蚀的不锈钢滤网收尘装置;
（2）由于导电滤槽不存在形成反电晕的电场，高比电阻粉尘被捕集后，不会产生反电晕，对各种比电阻性质的粉尘能够很好地适应，通过导电滤槽静电吸附和拦截过滤，能有效捕集游离粉尘，不易被气流带走;
（3）阴、阳极振打清灰的二次扬尘，会随气流运动，能被导电滤槽吸附和拦截过滤;
（4）导电滤槽能够提高各电场的气流均匀性，非常有利于收尘效率的提高;
（5）由于未改变和拆除原电场阴、阳极等结构，不会降低原电场的收尘效果;
（6）导电滤槽具有安装简便、施工工期短、投资金额少等优点。
3 工程应用
3.1 项目概况
曲靖电厂#1炉、#2炉原装机容量4×300 MW，1号机组于1998年2月投产，2号机组于1998年12月投产。1号、2号机组现役干式电除尘器为2009年由福建龙净环保股份有限公司改造的双室五电场电除尘器，其型号为2BES292/2-5/
23+3×21+23/410+3×450+410/15.5/4×2×5+2×4-GZ，第一电场采用1.0 A/72 kV的高频电源，第二、三、四电场采用1.0 A/72 kV的工频电源，末电场采用1.0 A/66 kV的工频电源，并且末电场采用双区结构。设计入口烟尘浓度83 g/Nm3，除尘效率99.84%，出口含尘浓度≤130 mg/Nm3。2018年及2019年曲靖电厂分别对#1、#2炉电除尘器进行再次改造，改造主要内容为对#1、#2机组静电除尘器的第二、三、四、五电场末端增加静电滤槽收尘装置，将第二电场的工频电源改造为高频电源，静电除尘器检修，上位机IPC系统升级及其他相应附属设备接口与改造等。
3.2 改造后技术参数要求及本次改造煤质参数
#1、#2机组干式静电除尘器改造后技术要求如表1所示。
超低排放改造参考设计煤质参数如表2所示。
3.3 具体改造方案
3.3.1 增加导电滤槽改造
曲靖电厂#1、#2机组静电除尘器第二、三、四、五电场末端分别增加导电滤槽收尘装置及相应的配套设施（振打系统等）。静电滤槽收尘装置核心部件采用304不锈钢材质，确保使用寿命长久。垂直气流收尘装置的整体高度应与收尘板高度相等，厚度为1.5 mm，同时导电滤槽上下层用螺栓连接，安装后可反复拆卸和安装，便于后期检修及恢复。另外，静电滤槽收尘装置安装时不得与阴极线过近，确保其之间不至于放电。对导电滤槽收尘装置振打系统的改造，采用结构新颖合理、运行安全可靠的具有龙净环保特色的顶部振打装置结构。另外，要求导电滤槽安装在第二、三、四、五电场末端位置，具体为第二、三、四电场末端导电滤槽的支撑吊打装置安装在壳体顶部大梁上，第五电场末端导电滤槽吊打装置安装在出口喇叭处。考虑到导电滤槽安装于除尘器内部，其位置有可能对原先的结构，如中部支撑、阳极系统的防摆装置等造成干涉，需充分考虑各电场之间能利用的空间，在保障导电滤槽良好运行、安装方便的基础上，留出人行通道，便于后期维护。在实际放样图纸下，第二、三、四电场末端电场之间的间距本身相对比较大，不存在导电滤槽与中部支撑、阳极系统防摆装置的干涉现象，对导电滤槽设计及安装位置非常有利。因本项目多次改造，原除尘器电场本身设置间距比较大，有些项目本身电场空间比较小，再在内部增加导电滤槽，有时会与阳极防摆装置干涉，或可能导致放电，或者安装间距非常小，会影响原除尘器结构，需对原除尘器进行改造。同时，增加导电滤槽顶部振打器以后，发现除尘器顶部变压器现有位置会与其干涉，必须对干涉处的变压器位置进行调整改造，使其方便新增振打器布置。另外，安装在第五电场末端的导电滤槽，其吊杆及顶部振打装置需露出喇叭顶板，为方便对顶部振打器及导电滤槽吊杆、吊梁进行检修，在其出口喇叭上方设置检修平台。 导电滤槽结构布置示意图如图1所示。
3.3.2 高频电源改造
原设计第二电场为工频电源，考虑到第二电场粉尘浓度较大，如能增大电流密度和电压，能更好地提高除尘效率。高频电源输出的直流电压比工频电源平均电压高约20%，电流提高近一倍，能够增加粉尘的荷电量。经公司选型部门核算，第二电场的电源由工频1.0 A/72 kV更换为高频1.0 A/72 kV的电源，第一、三、四、五电场继续利旧原电源，不做改动。
3.3.3 静电除尘器检查检修
由于除尘器已运行多年，对除尘器的检查检修非常重要，要确保其内部不积灰，极板极线保证设计距离，更换已损坏部件，确保除尘器本身设备不出现内部结构导致的电晕封闭、反电晕、短路、开路等症状，保持除尘器结构处于优良状态。
具体主要包括：清除所有灰斗、极板极线等积灰，检查、处理阴极线根部磨损，更换已断和空缺的阴极线，检测调校与定位极间距，对电磁振打装置进行密封检查及处理，并对振打器中心进行调校，顶部保温箱密封、清洁，绝缘子及绝缘轴检查、清洁，损坏的进行更换，检查处理进口均流板、出口槽形板、支撑管的磨损及间隙，磨损严重的进行更换，高低压电气供电装置控制柜、整流变、绝缘子、高压引线等检查检修。
4 测试及运行效果
上述对#1、#2炉电除尘器的改造完成并经西安热工研究院有限公司测试，形成了技术报告数据。
#1机组电除尘器性能试验数据汇总如表3所示。
#2机组电除尘器性能试验数据汇总如表4所示。
从西安热工院测试报告中可以看出，#1、#2机组除尘器改造后出口排放浓度及阻力、效率等各种指标都能很好地达到合同协议要求，运行效果良好。
5 结语
导电滤槽改造电除尘器技术（辅助电源改造）在曲靖电厂的实际应用证明，增加导电滤槽的电除尘器能在保留原除尘器效率基础上，通过电场末端的导电滤槽捕集和拦截过滤粉尘，采用独立的导电滤槽振打系统清灰，大幅降低除尘器出口排放浓度，并使除尘器高效稳定运行。由于不增加电场长度和高度，仅利用除尘器内部空间，该技术具有投资小，工期短，安装方便，同时环境适应性强，能大幅提高除尘效率等特点，为后续新建、改造电除尘器项目提供了新的技术方向。
[参考文献]
[1] 廖世平.静电滤槽技术改造燃煤机组电除尘器提效显著[C]//2015清洁高效燃煤发电技術交流研讨会论文集，2015：327-335.
[2] 廖世平，杨贵平.可大幅提高电除尘器收尘效率的导电滤槽技术[C]//中国硅酸盐学会2012环保学术年会论文集，2012：217-219.
[3] 唐国山.工业电除尘器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2006.
[4] 章见阳.导向集尘滤槽技术在亚临界320 MW机组的应用[C]//第十七届中国电除尘学术会议论文集，2017：391-397.
收稿日期：2021-04-21
作者简介：王兴万（1985—），男，福建上杭人，工程师，主要从事电除尘器的结构设计工作。
关键词：导电滤槽;静电除尘器;升级改造
0 引言
随着我国工业及经济的持续快速发展，大气污染日趋严重，雾霾频繁爆发，大众对环境的关注，特别是对大气污染的治理呼声日益高涨，同时国家对环保要求不断提高，大气污染治理变得刻不容缓。近年，国家对粉尘污染物排放限值进行了重新修订，对排放标准提出了更高更严的要求，然而旧的电除尘器已很难达到当前的国家环保要求，大量火电厂必须有针对性地进行提效改造从而满足新的环保要求。因此，如何进一步提高电除尘器的效率，进行新一輪的提效升级改造，满足最新的排放标准成为当下研究的重点。传统的除尘器提效改造技术主要为高频电源技术、喇叭口气流均布技术、对除尘器电场加高加宽改造、低温省煤器电除尘器技术等，但受制于资金投入、场地空间、改造工期等诸多因素，部分电厂迟迟未能进行有效改造。为此，本文介绍了一种性价比较高的技术路线，即利用电场内部空间，主要采用导电滤槽技术，对电除尘器进行提效改造。
1 导电滤槽技术原理
电除尘器的原理为，建立电场，产生电晕，使尘粒荷电，同时在电场力作用下，荷电尘粒向收尘极运动，最后通过振打清灰和排灰。然而当烟气进入电除尘器的电场时，尽管大部分粉尘能荷电向收尘极运动并收尘，但由于获电粉尘的相互排斥及有的粉尘获电不足，部分粉尘不能被收尘板捕集，并随气流逃逸出电场。另外，对阴极框架及阳极板排振打清灰时，产生的二次扬尘也会随气流逃逸出电场。而安装在电场末端的导电滤槽，具有静电捕集及拦截过滤粉尘的功能，并且能够增加各电场收尘面积，能够有效捕集游离在电场空间和从阳极板表面逃逸出电场的粉尘，使电除尘器效率大幅提高。
2 导电滤槽特点及技术规范
（1）选用通透性强、导电性强、耐腐蚀的不锈钢滤网收尘装置;
（2）由于导电滤槽不存在形成反电晕的电场，高比电阻粉尘被捕集后，不会产生反电晕，对各种比电阻性质的粉尘能够很好地适应，通过导电滤槽静电吸附和拦截过滤，能有效捕集游离粉尘，不易被气流带走;
（3）阴、阳极振打清灰的二次扬尘，会随气流运动，能被导电滤槽吸附和拦截过滤;
（4）导电滤槽能够提高各电场的气流均匀性，非常有利于收尘效率的提高;
（5）由于未改变和拆除原电场阴、阳极等结构，不会降低原电场的收尘效果;
（6）导电滤槽具有安装简便、施工工期短、投资金额少等优点。
3 工程应用
3.1 项目概况
曲靖电厂#1炉、#2炉原装机容量4×300 MW，1号机组于1998年2月投产，2号机组于1998年12月投产。1号、2号机组现役干式电除尘器为2009年由福建龙净环保股份有限公司改造的双室五电场电除尘器，其型号为2BES292/2-5/
23+3×21+23/410+3×450+410/15.5/4×2×5+2×4-GZ，第一电场采用1.0 A/72 kV的高频电源，第二、三、四电场采用1.0 A/72 kV的工频电源，末电场采用1.0 A/66 kV的工频电源，并且末电场采用双区结构。设计入口烟尘浓度83 g/Nm3，除尘效率99.84%，出口含尘浓度≤130 mg/Nm3。2018年及2019年曲靖电厂分别对#1、#2炉电除尘器进行再次改造，改造主要内容为对#1、#2机组静电除尘器的第二、三、四、五电场末端增加静电滤槽收尘装置，将第二电场的工频电源改造为高频电源，静电除尘器检修，上位机IPC系统升级及其他相应附属设备接口与改造等。
3.2 改造后技术参数要求及本次改造煤质参数
#1、#2机组干式静电除尘器改造后技术要求如表1所示。
超低排放改造参考设计煤质参数如表2所示。
3.3 具体改造方案
3.3.1 增加导电滤槽改造
曲靖电厂#1、#2机组静电除尘器第二、三、四、五电场末端分别增加导电滤槽收尘装置及相应的配套设施（振打系统等）。静电滤槽收尘装置核心部件采用304不锈钢材质，确保使用寿命长久。垂直气流收尘装置的整体高度应与收尘板高度相等，厚度为1.5 mm，同时导电滤槽上下层用螺栓连接，安装后可反复拆卸和安装，便于后期检修及恢复。另外，静电滤槽收尘装置安装时不得与阴极线过近，确保其之间不至于放电。对导电滤槽收尘装置振打系统的改造，采用结构新颖合理、运行安全可靠的具有龙净环保特色的顶部振打装置结构。另外，要求导电滤槽安装在第二、三、四、五电场末端位置，具体为第二、三、四电场末端导电滤槽的支撑吊打装置安装在壳体顶部大梁上，第五电场末端导电滤槽吊打装置安装在出口喇叭处。考虑到导电滤槽安装于除尘器内部，其位置有可能对原先的结构，如中部支撑、阳极系统的防摆装置等造成干涉，需充分考虑各电场之间能利用的空间，在保障导电滤槽良好运行、安装方便的基础上，留出人行通道，便于后期维护。在实际放样图纸下，第二、三、四电场末端电场之间的间距本身相对比较大，不存在导电滤槽与中部支撑、阳极系统防摆装置的干涉现象，对导电滤槽设计及安装位置非常有利。因本项目多次改造，原除尘器电场本身设置间距比较大，有些项目本身电场空间比较小，再在内部增加导电滤槽，有时会与阳极防摆装置干涉，或可能导致放电，或者安装间距非常小，会影响原除尘器结构，需对原除尘器进行改造。同时，增加导电滤槽顶部振打器以后，发现除尘器顶部变压器现有位置会与其干涉，必须对干涉处的变压器位置进行调整改造，使其方便新增振打器布置。另外，安装在第五电场末端的导电滤槽，其吊杆及顶部振打装置需露出喇叭顶板，为方便对顶部振打器及导电滤槽吊杆、吊梁进行检修，在其出口喇叭上方设置检修平台。 导电滤槽结构布置示意图如图1所示。
3.3.2 高频电源改造
原设计第二电场为工频电源，考虑到第二电场粉尘浓度较大，如能增大电流密度和电压，能更好地提高除尘效率。高频电源输出的直流电压比工频电源平均电压高约20%，电流提高近一倍，能够增加粉尘的荷电量。经公司选型部门核算，第二电场的电源由工频1.0 A/72 kV更换为高频1.0 A/72 kV的电源，第一、三、四、五电场继续利旧原电源，不做改动。
3.3.3 静电除尘器检查检修
由于除尘器已运行多年，对除尘器的检查检修非常重要，要确保其内部不积灰，极板极线保证设计距离，更换已损坏部件，确保除尘器本身设备不出现内部结构导致的电晕封闭、反电晕、短路、开路等症状，保持除尘器结构处于优良状态。
具体主要包括：清除所有灰斗、极板极线等积灰，检查、处理阴极线根部磨损，更换已断和空缺的阴极线，检测调校与定位极间距，对电磁振打装置进行密封检查及处理，并对振打器中心进行调校，顶部保温箱密封、清洁，绝缘子及绝缘轴检查、清洁，损坏的进行更换，检查处理进口均流板、出口槽形板、支撑管的磨损及间隙，磨损严重的进行更换，高低压电气供电装置控制柜、整流变、绝缘子、高压引线等检查检修。
4 测试及运行效果
上述对#1、#2炉电除尘器的改造完成并经西安热工研究院有限公司测试，形成了技术报告数据。
#1机组电除尘器性能试验数据汇总如表3所示。
#2机组电除尘器性能试验数据汇总如表4所示。
从西安热工院测试报告中可以看出，#1、#2机组除尘器改造后出口排放浓度及阻力、效率等各种指标都能很好地达到合同协议要求，运行效果良好。
5 结语
导电滤槽改造电除尘器技术（辅助电源改造）在曲靖电厂的实际应用证明，增加导电滤槽的电除尘器能在保留原除尘器效率基础上，通过电场末端的导电滤槽捕集和拦截过滤粉尘，采用独立的导电滤槽振打系统清灰，大幅降低除尘器出口排放浓度，并使除尘器高效稳定运行。由于不增加电场长度和高度，仅利用除尘器内部空间，该技术具有投资小，工期短，安装方便，同时环境适应性强，能大幅提高除尘效率等特点，为后续新建、改造电除尘器项目提供了新的技术方向。
[参考文献]
[1] 廖世平.静电滤槽技术改造燃煤机组电除尘器提效显著[C]//2015清洁高效燃煤发电技術交流研讨会论文集，2015：327-335.
[2] 廖世平，杨贵平.可大幅提高电除尘器收尘效率的导电滤槽技术[C]//中国硅酸盐学会2012环保学术年会论文集，2012：217-219.
[3] 唐国山.工业电除尘器应用技术[M].北京：化学工业出版社，2006.
[4] 章见阳.导向集尘滤槽技术在亚临界320 MW机组的应用[C]//第十七届中国电除尘学术会议论文集，2017：391-397.
收稿日期：2021-04-21
作者简介：王兴万（1985—），男，福建上杭人，工程师，主要从事电除尘器的结构设计工作。