谢德才
上海上电电力运营有限公司，上海 200245
摘要：电除尘器在超低放电法中面临诸多问题。对低温电除尘器和高压电源进行优化选择和经济评价是十分必要的。低温电除尘器在烟气温度降至酸露点时工作。当电除尘器温度由120～150℃降至80～110℃时，出口质量浓度可降低20%～40%。有高频电源、三相电源和脉冲电源三种，三相电源适用于高粉尘负荷，高频电源在效率较高的情况下可以实现良好的匹配，而脉冲电源则需要更加关注细颗粒和高比电阻粉尘，通过优化工作、测试和优化控制系统，可以合理降低电除尘器的能耗。
关键词：超低浓度；电除尘器；除尘效率；高频电源；三相电源；脉冲电源
前言：
采用超低静电除尘器，除尘效果明显优化，在不同工况下，三相和脉冲电源对电除尘器的运行有不同的影响。为不同条件下的研究提供了参考和理论依据。
一、超低排放行业现状
根据《火力发电厂大气污染物排放标准》，烟气排放限值应提高至30mg/m3，重点地区为20mg/m3。更具体地说，到2020年，将要求或鼓励所有地区新建燃煤电厂，大气污染物排放可达到燃烧装置排放上限。也就是说，当参考氧体积分数为6%时，烟气浓度不得超过10mg/m3。为了达到烟尘排放标准，满足“十二五”总体控制要求，有必要对电厂锅炉除尘系统的运行优化与改造进行研究。优化粉尘控制系统的功能有三个目标：（1）提高粉尘控制效率，排放物中的粉尘浓度应满足超低排放的要求；（2）在满足排放要求的前提下降低运行电耗；（3）满足连续优化等其他优化，如提高自动控制，当要求超过2级和管理水平时，降低运行维护成本。
图1所示为典型煤炉的主要尾矿部分。最后给出系统流程图：烟囱、锅炉燃煤总烟气、连续脱硝装置、煤气冷却器湿式除尘装置、换热器（颗粒分布、烟气阻力系数等）烟气温度、成分、含水量等；燃烧方式及锅炉效率；前端脱硝装置运行情况，特别是三氧化硫排放状态和氨排放状态的转换；干湿除尘装置效率及脱硫装置效果等，干式电除尘器装置为灰色，除尘器主要设备形式如图所示，烟气、粉尘排放情况如图所示。控制系统的运行优化主要集中在干式电除尘器上。电除尘器超低放电存在很多问题，见下表1。
.png)
二、低温电除尘器
低温电除尘器是一种将烟气温度降至烟酸露点的电除尘器。为了提高电除尘器的运行效率和低排烟率，可以通过降低烟气温度和烟气阻力；提高电场击穿电压，提高电除尘器的工作电压和电场强度；冷却SO3形成水滴也能达到类似的防烟效果。
图2为8台350~1000MW燃煤机组的静电除尘。装置前端提供低温省煤器排放浓度图。图中表示集尘面积与烟气排放浓度的关系；箱点为温度，表示排放程度与排放浓度的关系；点与平方点之间有对应关系，因为它显示在同一张图片中；箭头表示值的坐标。采用5组数据对低温节能运行前后的烟气进行了测试，除尘器出口粉尘排放浓度总体上随运行温度的变化而变化，并随温度的降低呈下降趋势。
5台机组对比，中低温省煤器运行前后温度比运行前降低约29~40℃。省煤器投运后，排放浓度降低，除尘器出口值为7～39mg/m，除尘效率提高约18%～46%。烟气温度的变化也会引起集尘面变化（即总除尘面积（m2）与烟气流量（m3/s））的变化，如图2所示，可增加7~12s/m的集尘面积。综上所述，除尘效果的提高可能是由于除尘面积的增加、风速和粉尘比电的增加、阻力的减小。
.png)
三、静电除尘器和供电方式
高压电除尘器根据电场和除尘器供电方式优化核工作，根据整个高压电源的烟气条件的运行方式和参数进行优化运行。
（一）高频电源
高频电源将三相输入电流转换为直流电流，变频电路高频变压器将电压升高，将高频电流转换为10kHz以上。整流器和滤波器提供高频。ESP整流器，高频整流器具有几千赫兹的高频脉动电流。在直流电网供电的情况下，高频电源的二次波电压系数小于3%，几乎不会引起直流输出振荡，因此，当击穿电压接近时，电除尘器可以工作。因此，平均供电电压比正常供电电压高25-30%，电晕电流可加倍，以增加电晕功率。当电源工作在间歇脉冲模式时，脉冲宽度在几十秒到几秒之间。另外，高频电源一般重量轻、体积小、结构紧凑、三相负载供电，但高频电源依赖其功率。电压的数量和等级应符合。当处理能力不足时，运行参数不能满足除尘要求。目前，对于低收入温度煤种也有一些较好的电除尘器（ASH和高频电源选择及配套电除尘器较好（小面积电除尘器，高频供电下容量匹配），粉尘排放质量浓度达到20mg/m3。此，必须首先解决高频电源的选择问题。
（二）三相电源
三相高压电源，电压差120度。电压采用三相调节，三相变压器一级供电，功率因数高，可降低一次电流，设备效率高于传统能源，相电流小，易于实现超功率输出。纹波系统三相电源输出电压小，平均二次电压高，比传统电源高20%以上。输出电流大，三相电源平衡。对需要增大工作电流的除尘器有明显的改进能力。多台机组的试验结果表明，选用该级电源可以有效地改善电除尘器的运行参。电源有助于提高除尘效率，由于三相电源的高火花放电率，出口质量控制在30mg/m3以下。需要更先进的功率控制技术和抗干扰技术。
（三）脉冲电源和其它电源
脉冲高压电源通常由直流电源和脉冲高压电源组成。脉冲宽度≤100微秒，电压脉冲形状窄，通常是在高压的基础上形成的。采用普通电源时，电场产生高压脉冲，峰值电压大大超过静电除尘器的击穿电压。
该脉冲电源具有高效节能的优点，电流的线性部分维持电晕电压。由于脉冲电源的平均输出电流较小，还可以充分减少粉尘层电荷的积累和反电晕的发生，使脉冲电源对煤粉具有良好的适用性，中和粉尘，更有利于收集高比电阻粉尘。另外，280MW机组的比除尘面积为84.03~89.08s/m，入口粉尘质量浓度为24g/m3，出口粉尘浓度高达84.34mg/m3。这种转变缺乏明确的基础，难以实现有效的低排放目标。综上所述，静电除尘器应根据不同负荷和各电场条件，合理控制粉尘排放质量，达到其浓度目标，高压电源及其运动控制参数的选择当电源与电除尘器的匹配能够有效完成时，高频电源可以提高效率，捕捉大功率，粉尘、颗粒效应明显，加快工业应用和稳定性。
四、电除尘器节能
根据消耗的电能，它驱动刨花板。它不仅提高了粒子捕获的效率，而且还需要增加电源的总功率。按照目前超低排放的要求，集电设备的能耗在稳步上升，这与节能的趋势背道而驰。在行业中生存的唯一途径就是协调排放和节能要求，电除尘器的能耗包括能源和天然气的消耗，首先，要根据燃煤电厂的实际情况，发展科学的静电除尘器，经济可靠的技术路线，如影响燃煤电厂、机组、海水淡化等，研究和优化能耗与烟气排放的关系。随着机组负荷的降低，电除尘器入口烟气量逐渐减少，除尘效率逐渐提高。能源需求的增加，二次电压和电流也随之增加，电场中的粉尘电荷增加，除尘效率提高。在此基础上，确定了电除尘器在工况下处理单元粉尘和油烟所需的总电耗。静电除尘器比电耗越高，除尘效率越高。
五、结束语
电除尘器的广泛应用要求它与时俱进，静电除尘器提供了新的技术和设备。超低排放的严格要求电除尘器的除尘效果不仅取决于其燃煤装置，还取决于其运行方式、锅炉和脱氮装置。因此，有必要认真、系统地研究影响电除尘器在现有条件下应用效率的因素，进一步优化设计，提高运行水平，在满足烟气排放的前提下，降低电耗。
参考文献
[1]赵萍, 谭静海. 超低浓度排放电除尘器在燃煤电厂的应用[J]. 环球市场, 2016, 000(017):40-40.
[2]谭静海, 赵萍. 论影响超低浓度排放电除尘器除尘效率的因素[J]. 环球市场, 2016, 000(020):87-87.
[3]刘含笑, 姚宇平, 郦建国,等. 超低排放下低浓度可过滤颗粒物的手工测试[J]. 中国粉体技术, 2017, 023(004):49-53.
[4]王锐, 王希伦. 电除尘器采用多种技术集成提效措施降低粉尘排放浓度的研究与实践[J]. 清洁高效燃煤发电技术协作网2011年会, 2012.