摘要：在社会经济不断发展下，环境问题也引起人们日益关注，其中大气粉尘浓度和人们生活有着直接联系。所以，我国在实现节能减排的过程中，严格的规定粉尘排放浓度，在这样的背景下，电除尘器使用能够降低排入大气中粉尘的浓度。但是怎样才能实现节能增效，更好的维护大气环境就是我们需要研究的焦点。下面就基于作者实际工作经验，分析火电厂的电除尘器的节能增效技术。
关键词：电除尘器；电气控制；节能增效
电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将燃煤机组锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量，这是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。电除尘器是火电厂的大耗能设备，通常情况下，电除尘器的耗电量占整个机组发电量的0.4%左右 ，而某些运行状态很差的电除尘器，其耗电量甚至能超出机组发电量的0.6%。电除尘器的效率也是关系到电厂排放的重要因素，其直观的排烟效果对企业的形象和社会反应起到了重要作用。这就成为我们小组面前的新课题。
1 电除尘器的运行原理
对于电除尘器的工作原理主要可以分成三个步骤来完成。首先第一步是建立电场实现气体电离的过程。主要通过在两个电极间流通高压直流电实现强电场的建立，让电极间的电压超过临界值，从而使范围内的气体产生电离，出现电晕放电。相应的电极周围的电晕区在距其表面2-3mm的区域内。在此范围内由于气体在强电场的作用下出现电离而产生了大量的正离子与带负电的电子。根据同极相斥、异极相吸的原理，如果电极上施加的是负电压则会产生负电晕放电，相应的电子移向正极，正离子移向放电极本身。
其次是尘粒荷电过程，此过程主要是由于气体电离过程中产生的大量离子和电子与电晕外区内的中性分子进行碰撞和粘附，进而使中性尘粒荷电。具体影响荷电量的因素主要有尘粒的大小、电场的强度和离子的热能与停留时间等。主要的荷电机理有电场作用使离子与尘粒的碰撞、粘附使其荷电，以及由离子的热运动和气体扩散实现上述碰撞、粘附继而荷电。
最后阶段则是吸尘的过程。此过程中相应的粉尘经过荷电后会依据其自身的电荷极性向异电极运动，最终吸附在该电极表面。其运动的速度跟自身的质量、荷电量、电场的强度以及气体的性质等息息相关。一旦荷电粉尘吸附到相应的电极上时便失去电荷，成为中性粉尘粒子吸附于电极上。紧接着利用具体的振动装置将尘粒从电极上抖落到电除尘器的集灰装置中并及时进行清理。
2 目标可行性分析
2.1 查明现状
小组成员根据电除尘系统运行记录，对2019年1月1日～1月30日1号炉电除尘耗电量统计，分析得知整流变的能耗占整个电除尘耗电量的90%左右，如果将整流变能耗减低至859MWh以下，就能将电除尘耗电量控制在1000MWh以内，达到目标值。
2.2 目标值测算
由图可知：整流变能耗高是1号炉电除尘耗电量高的主要症结，占比达90%。小组成员对同类型电厂电除尘整流变优化后耗电量进行对比，通过试验，1号炉电除尘耗电量也可以通过优化将耗电量降低42%左右。则1号炉电除尘能耗为：720+28+24+12+77=861MWh＜1000MWh（目标值），以小组的目前管理水平1000MWh目标是可以达到的。
3 原因分析
对原因分析中5个可能的末端因素，小组成员分工负责， 制定要因确认计划表，逐条鉴别确认，排除影响不大的原因，找出主要原因，为小组进一步活动制定对策提供可靠的依据。
确认一：振打频率低
小组成员于2019年4月10日对所有振打频率进行试验，并对电除尘耗电量对比，滤布孔径更换为18um后明显优于目前使用的25um孔径滤布的水平，且1号石膏脱水机出口废水浊度在100mg/L以下。该末端原因对症结无显著影响，为非要因。
确认二：检修人员资质未达标
针对检修水平问题，调查小组对检修公司的相关检修人员进行资质检查。该末端原因经过检查，相关人员都具备检修资质，未对症结未造成影响，为非要因。
确认三：无自动充电比调节
由于电除尘系统需运行无法停役，故使用相同型号的试验变压器进行试验，在变比设置不同的情况下可大幅降低整流变的耗电量，最高与最低能耗相差62.2%。而无自动充电比设置的电除尘通常充电比设置为1比1，故改为自动充电比调节可大幅降低整流变的耗电量，最大降幅可达62.2%。换算成整套整流变1个月的耗电量最低为478.8MWh，低于整流变耗电量降低至859MWh以下，就能将电除尘耗电量控制在1000MWh以内的目标。故该末端原因对症结无有显著影响，为要因。
确认四：通讯故障
1号机电除尘共有一、二、三、四电场共24套整流变，当某一个整流变发生通讯故障无法进行正常使用时，在确保环保的情况下，整流变通过充电比调整，使排烟浓度达到环保要求。我们小组对电除尘在该运行状态下下对整流变电耗情况进行了调查，并做出了比较。根据折线图显示，整流变故障前与故障后的耗电量几乎一致。该末端原因未对症结影响不显著，为非要因。
确认五：整流变绝缘老化
小组成员用2500Ｖ兆欧表对整流变进行绝缘测试，测试绝缘结果均为3000 MΩ，结果符合《电气设备预防性试验规程》中绝缘电阻≥100MΩ的要求。整流变绝缘未出现不合格现象，均远远高于标准值。该末端原因对症结无影响，为非要因。
通过对末端原因逐一确认，我们找到了导致整流变能耗高的原因为：无自动充电比调节。
4 对策实施
我们主要采用更换智能控制器的方法。主要措施如下：
4.1 通过试验确定智能控制器中变比的设置
小组成员与运行专业协商后，在更换控制器后对不同机组负荷状态下的变比进行试验比对后，最终得出数据并导入控制器内。
4.2 优化控制模式
小组通过变压器实时运行优化软件(CTK)通过选择变压器的充电比和充电电流，优化电除尘器的电气运行方式；利用机组负荷信号实现电除尘控制系统的闭式参数调节，实现运行模式的自动切换。以确保出口含尘量达标的基础上，达到节能效果最大化。电除尘器的运行参数可通过电除尘器计算机监控系统监控整个操作过程。更换前后，整流变的能耗降低很大，平均值估算降幅达40%。按照电除尘耗电量1400MWh的60%计算后，耗电量可以达到低于1000MWh的目标值。对策顺利实施后，1号炉电除尘耗电量控制在月度耗电量1000MWh以下，目标实现。
5 效果检查
5.1 目标值检查
小组成员于11月01日抽查了7、8、9月份电除尘的耗电量情况，对策顺利实施后，1号炉电除尘耗电量控制在月度耗电量1000MWh以下，目标实现。
5.2 症结消除情况检查
为检验症结的消除情况，小组成员对整流变耗电量及电除尘其他耗电统计，整流变能耗高已大大降低，降幅超过40%，达到了目标值，可以认为整流变能耗高不再是1号炉电除尘耗电量高的症结所在。
5.3 经济效益
第一，节省电量电费计算。小组成员对本次活动实施前后电除尘耗电量进行统计。
第二，活动成本。小组对本次活动期（包括巩固期）成本计算。
第三，活动经济效益。小组成员对本次活动期间取得的经济效益进行了统计（上网电价按0.4元/kWh）
第四，无形效益。经过此次活动，我们不但节约了厂用电，更增加了的电除尘系统的可靠性，并且积累了电除尘系统的运行和调试的经验，提高了小组成员的的业务技能和对降本增效工作的积极性。
结束语：
?综上所述，电除尘器电气控制系统节能增效技术对于提升除尘效率、节省能耗和资源等方面均有重要意义。因此，通过相应的理论依据、设备运行方式、电气控制系统优化以及技术的改进等方面对电除尘系统进行完善和创新是当下必要的研究方向，也是有效促进生产与环境和谐共生的必要保障和途径。
参考文献：
[1]沈学锋. 电除尘电气控制系统设计与实施[D]. 华东理工大学, 2013.
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