《火电厂大气污染物排放标准》，GB13223-96对火电厂锅炉最高允许烟尘排放浓度作了规定。标准中第Ⅲ时段的火电厂，采用固态渣煤粉炉，除尘器出口过量空气系数为1．7时，在县及县以上城镇规划区内，其锅炉最高允许烟尘排放浓度为200 mg/m³，在县规划区以外地区的火电厂锅炉烟尘最高允许排放浓度为500mg/m³。可见，一个Ⅲ时段的火电厂(2×300MW），如果燃用煤收到基灰份27．87％，烟囱高度240m，为了保障烟尘达标排放，锅炉除尘器效率不得低于99．2％。为此，设计中，一般每台炉配四电场静电除尘器。在目前技术条件下，尽管如此，由于安装和运行等方面的原因，投产后的电除尘器除尘效率有的仍达不到设计值，致使烟尘排放浓度超标。以湖北省电力公司所属火电厂为例，1997年，约一半的电除尘除尘效率低于设计值。1998年，烟尘达标排放的电除尘器也只占电除尘器总台数的75%。因此，本文旨在通过分析这些电除尘器除尘效率达不到设计值的原因的基础上，探讨一些解决问题的办法。希望对实现烟尘达标排放这一工作能提供一些有益的参考。

1　影响电除尘器除尘效率的主要因素

　　影响电除尘器除尘效率的因素很多，有设计、安装和运行等方面的原因。就每个方面而言，影响除尘效率的原因又有很多。运行工况对电除尘器性能的影响，就包括烟气性质、粉尘特性、结构因素和运行因素等。作者仅从几个侧面，对影响高效电除尘器效率的主要因素进行分析。

1．1　设计上的因素

　　电除尘器设计需要的原始资料包括锅炉主要数据、燃煤特性、飞灰特性、其他烟气参数以及厂址、气象和地理条件。正确提供和选用这些资料，对于保持电除尘器的性能至关重要。然而，在设计中，往往难以取得所需要的所有资料。例如，飞灰化学成份分析，一般只分析SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO以及SO₃等项目，而忽视取得Na₂O、K₂O、TiO₂、MnO₂、Li₂O、P₂O₅及飞灰可燃物等数据，而后者对于较准确地决定驱进速度，弄清楚飞灰化学成份对除尘效果的影响又是很重要的；另一个设计中的问题是目前我国在设计中选择参数的命中率还不够高，其原因是至今国内尚无煤质对电除尘特性影响的研究数据。例如，整流设备额定电压与电流的选择。除个别情形外，一般选择过大。这种大马拉小车有一系列弊端：电压选择过高，实际送不上去，可控硅导通角将被压缩得很小，失配严重，调压后的峰值，将使电场过早击穿，造成火花频繁，反而降低除尘效率。电流选高了，整流器内阻小，工作不稳定，自动控制和消弧困难，火花多，除尘效率也会降低。

1．2　安装质量因素

　　电除尘器的安装质量对电除尘器的除尘效率有很大的影响。如果安装质量不好，对同一台电除尘器，其效率可以相差10%。例如，韩城电厂，在投运初期，发现引风机严重磨损，被迫停炉。经检查发现，极板振打锤锤臂、撞击杆、钻板脱落。导致这一问题的原因是焊接没有按要求满焊，而是采取了点焊。由于焊接质量不高，运行以后，经不起长期振打而发生疲劳，一年内有60块钻板掉下。

1．3　运行工况因素

　　就笔者看，运行工况因素对已经投运的电除尘器来说比较重要，往往被人们忽视的影响因素是粉尘比电阻。有关粉尘比电阻对除尘器效率的影响可通过如下实例说明：当粉尘比电阻由10¹⁰Ω^.cm增大到5×10¹¹Ω^.cm时，可导致除尘效率大幅下降，由98%降至81%(如图1所示)。

图1　粉尘比电阻与除尘效率关系图

　　粉尘比电阻对电除尘器性能的影响主要有以下两方面：
　　（1）　在通用的板式电除尘器中，电晕电流必须通过极板上的粉尘层传到接地的收尘极板上。若粉尘的比电阻超过临界值5×10¹⁰Ω^.cm时，则电晕电流通过粉尘层就会受到限制，这将影响到粉尘粒子的荷电量、荷电率和电场强度等，如不采取必要的措施，将会导致除尘器效率下降。
　　（2）　粉尘的比电阻对粉尘的粘附力有较大的影响，高比电阻导致粉尘的粘附力增大，以致清除电极上的粉尘层要提高振打强度，这将导致比正常情况下的二次飞扬大，最终也使除尘效率下降。
　　然而，影响粉尘比电阻的因素也较复杂，除了粉尘化学成份外，还与温度、粉尘粒子和烟气的化学成分有关，如果烟气中含有冷凝物质(如水或硫酸)，若温度足够低，便能在粉尘表面形成吸附层，此时表面导电将是主要的。当温度低于露点时，吸附在粉尘表面的速度加快。但在多数情况下，即使温度高于露点很多，被吸附物质也会沉积在粉尘表面形成表面导电通道。但是温度较高时，水分含量对比电阻的影响就不显著，因为此时表面导电所需要的吸附机理已不存在了。飞灰比电阻和温度的关系见图2。水分含量影响比电阻的曲线见图3。

图2　粉尘比电阻和温度关系的典型曲线

图3　水分含量影响比电阻的典型曲线

　　其次，煤的含硫量对飞灰比电阻有较大影响。含有硫的煤燃烧时，产生SO₂，SO₂的产生量取决于煤中硫的含量，在正常情况下，大约（0．5～1）％的SO₂氧化成SO₃，如果温度足够低，SO₃吸附在飞灰上就能大大地降低粉尘的比电阻。所以，含硫量高的煤燃烧所产生的粉尘其比电阻比含硫量低的煤要低。
　　运行工况中，另一类危及电除尘器安全运行的故障要数断线、振打失灵和灰斗积灰。如元宝山电厂的进口机组投运半年之后曾4次断线。振打件磨损是比较普遍的问题。特别是采用托辊式滑动轴承很难适应电场内多尘高温的工况，常发生一些托辊成为椭园状，或被磨出了一个凹面，不可能平稳地支托着振打轴旋转。采用尘中式滚柱轴承，虽然增加了一些密封构造，但是，要挡住烟气中微尘的侵入还远远不够，在长期使用过程中，这种轴承的滚珠不但得不到润滑，而且还要经受被封在罩壳里的微粒的研磨，可靠性也较差。采用双托架叉式轴承虽然比较适应电除尘器内部高温多尘的工况，但运行中的磨损仍然不可避免。比较严重的情况是电场内振打锤受卡，电晕极振打的电瓷轴断裂，保险片(销)本身和传动链条本身损坏造成振打轴不转等，危及安全生产。
　　在运行中，由于灰斗加热保温不良，插板门漏风，水力冲灰箱潮气沿落灰管上升，使积灰、吸潮结块，还会发生使灰斗堵塞、排灰不畅等故障，不仅影响电除尘器性能，甚至不得不停止运行。

2　保持高效电除尘器除尘效率的措施

　　前面已经讲到影响电除尘器除尘效率的因素很多，要保持高效电除尘器除尘效率一定要全方位的做工作，这是一项系统工程。笔者仅从加强环保技术监督和改善燃烧状况的角度提出保持高效电除尘器除尘效率的措施。
2．1　为了保持电除尘器有稳定的除尘效率，必须加强除尘器技术监督。静电除尘器应有管理制度、设备台帐、运行检修规程及记录，机组大修后，应进行电除尘器性能验收试验，性能试验没有达到标准要求的，不能投入运行。电除尘器投入运行后，在经热态调试制定的各工况条件下的合理运行工作方式基础上，根据锅炉实际使用的煤种、锅炉的负荷、燃烧情况、飞灰可燃物及粉尘情况来调整。这种调整包括控制柜的工作方式、火花频率、供电参数、卸灰机输灰机等的转速(或出力)、冲灰水压与水量(干灰湿排)等的调整，以适应锅炉运行工况下使电除尘器保持经济高效运行。静电除尘器的性能可按如下指标进行考核，即：电场投用率、除尘效率、阻力、漏风率、一次电压、一次电流、二次电压和二次电流。
2．2　要加强对运行中的电除尘器火花闪络频率、粉尘比电阻以及除灰系统的监督管理。在除尘器投入运行后，要注意调整火花闪络频率。由于电厂燃用煤种经常变化，随着锅炉运行工况的不同，飞灰可燃物、排烟温度、含硫量等的变化，导致电场反电晕的不同，影响电场的电气特性的改变，所以过高或过低的闪络频率都将影响除尘效率。根据试验测试，火花频率40次／min，效率为99．21％，火花频率120次／min，效率为99．14％。因此，监视和调整火花频率可取得较好的除尘效率。
　　对于运行中的电除尘器，要定期进行粉尘比电阻的测定。研究克服和解决高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响一直是国际上关注的课题。要从技术上解决高比电阻粉尘引起的反电晕现象，必须降低粉尘层的电晕电流或粉尘的比电阻。因为粉尘层临界击穿场强E_ds

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