1、电除尘器在电力工业中的应用及发展【摘要】随着我国经济的发展和科技的进步，电除尘器在我国电力行业有了越来越广泛的应用，并取得了大量的工程业绩，同时也为我国的环境保护作出了巨大的贡献。基于此，本文对电除尘器在电力工业中的应用及发展进行了研究。 【关键词】电除尘器 电力工业应用发展 中图分类号：TM925.31 文献标识码： A 文章编号： 当前在工业领域应用最为广泛的高效除尘器是电除尘器。电除尘器在我国电力行业已有数十年的应用历史。它的基本原理是在含尘气体流经除尘器内部的高压电场时，粉尘获得荷电粒子，荷电粒子在电场力作用下，向集尘极移动并吸附在集尘极上，从而完成气固分离。电除尘器的优点是阻力损失小
2、，通常只有 200 300Pa；除尘效率较高，可达到99. 5% 左右。 电除尘器在电力工业中的应用 电除尘器在中国的应用始于 20 世纪 30 年代，随着工业化水平的提高和电除尘技术的发展，国内出现了以兰州电力修造厂、上海冶金矿山机械厂、宣化冶金环保设备厂为代表的电除尘器本体制造厂；以大连电子研究所、全华电子设备厂、龙岩净化设备厂为代表的电源及控制设备制造厂以及其它电除尘器配套生产厂家。尤其龙岩净化设备厂，在生产电源及控制设备的基础上，引进技术和设备，发展为电除尘器综合性制造厂。同时国内电力、冶金等行业都有从事电除尘技术研究的科研单位，如西安热工研究所、南京电力环保研究所等。电除尘器从研究、
3、设计、制造、安装、调试和性能测试，已能完全由国内力量完成，这极大地推动和促进了电除尘器在中国的应用和发展。当前电除尘器在电力、冶金、化工、建材等行业的应用十分广泛。 电除尘器的特点 1、电除尘器的优点 （1）除尘效率高：电除尘器可以用通过加长电场长度的办法提高捕集效率。烟气中粉尘处于一般状态时，其捕集效率可达 99以上；如使用 4 个、5 个电场除尘器效率还能提高。当电除尘器运行若干年后，因电极腐蚀等原因，除尘效率会有所下降。 （2）设备阻力小，能耗低：电除尘器的能耗主要包括设备阻力损失、供电装置、加热保温和振打电动机等。电除尘器的阻力一般在200300Pa，约为袋式除尘器的 15。由于能耗较
4、小，很少更换易损件，所以运行费用比袋式除尘器要低得多。 （3）处理风量大：由于结构上易于模块化，可以实现装置大型化。目前单台电除尘器烟气处理量已达 200X104m3h。这样大的烟气量用袋式除尘器或旋风除尘器来处理都是不容易、不经济的。 （4）适用范围广：电除尘器可捕集粒径小于 01um 的粒子、300400 摄氏度的高温烟气。当烟气的各项参数在一定范围内波动时，电除尘器仍能保持良好的捕集性能。烟气中粉尘的比电阻对电除尘器运行有着重要影响，当比电阻小于 104n?cm 或大于 1011n?cm 时，电除尘器的正常过程受到干扰。 2、电除尘器的缺点 电除尘器的缺点： （1）设备比较复杂，要求设备
5、调运和安装以及维护管理水平高。 （2）对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。 （3）受气体温、温度等的操作条件影响较大，同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所得的效果不同，有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好，而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。 （4）对制造、安装和运行水平要求较高。由于电除尘器结构复杂、体积庞大，所以其对制造质量、安装精度和运行水平都有严格要求，否则不能达到预期的除尘效果。 （5）易受工况条件的影响。虽然电除尘器对烟气性质和粉尘特性有较宽的适应范围，但当某些工况参数偏离设计值较多时，电除尘器
6、性能会发生相应的变化。电除尘器对粉尘比电阻最为敏感，当粉尘比电阻过高或过低时，都会引起除尘效率降低。 三、电除尘器在电力工业中的发展趋势 进一步提高除尘效率，以满足更加严格的排放标准的要求。随着全球节能减排的发展，排放标准将会越来越严格。因此，电厂只能进一步提高除尘效率，同时在保证除尘效率的前提下，应尽可能地节约能源，如采取间歇性供电，以适应残酷的能源竞争；减少电除尘器基建投资和现有设备改造费用。国内外专家普遍认为：宽间距不但能改善电除尘器的性能，而且有明显的经济效益。对电除尘器进行优化设计，是减少基建投资的重要手段。 1、反电晕工况下的节能控制 电除尘器的除尘性能不理想，主要是由于其采用常规
7、直流电供电，电气控制特性差。该供电方式易产生反电晕现象，除尘率低，不能适应各种工况的要求。在正常工况条件下，二次电流越大，携带粉尘的电子或离子越多，收尘效果越好减少反电晕对电除尘器的影响，主要是降低运行参数，或利用最高平均电源供电方式，避免出现二次电压下降，二次电流增大。其中间歇性供电技术主要利用常规电源的控制线路，对原有的全波整流输出进行调控，周期性地阻断某些供电波，达到间歇性输出的目的。 间歇性供电在使电流大幅度下降的同时，还可以保留较高的电压，这对电除尘器性能的改善是非常明显的，主要体现在以下几方面：（1）具有脉冲供电的特征，减少充电时间，减小平均电流，破坏了反电晕的产生的条件，抑制了电
8、晕发生。 （2）形成有脉冲形状的电压波，提高了花击穿电压和运行电源峰值。 （3）收尘板反电晕正离子的产生受到抑制，提高粒子的荷电比，提高了收尘效率。 （4）大幅度节省能耗。在维持同样除尘效果的前提下，间歇供电的节能效率可稳定达到 60%以上。 2、高频开关电源的节能技术 电除尘器主要电能消耗是高压电源。从 20 世纪 80 年代至今，环保领域电除尘器所使用的高压供电电源基本上都是采用输入为两相的晶闸管工频相控电源，这样就消耗了巨大的电能。随着高频电源技术的不断成熟，高频电源在电除尘中的应用越来越广泛。 高频电源是一个与线路频率无关的可变脉动电源，它能提供给除尘器一个接近纯直流电压波形或脉动幅度
9、很大的各种电压波形，同时可以根据需要调整电压波形，从而提高除尘效率。由于高频电源采用了串并联混合谐振拓扑结构的逆变器，功率器件关断损耗为零，降低了器件的关断应力，提高了效率，减少电磁干扰。同时有恒流特性，在输出短路时有很好的限流能力，提高了系统可靠性，适合火花冲击、短路频繁的现场工况条件。 高频电源同时具有体积小,重量轻的优点。通常只有常规工频电源的几分之一，而且占地空间小，便于安装。由于高频电源采用三相电源平衡输入，对电网无污染，无缺相损耗，属于绿色电源，而且效率与功率因数高,效率通常大于 93%，功率因数也大于 93%，比工频电源节能 20%以上。节电收益相当可观。 总结 随着我国经济的发
10、展和科技的进步，电除尘器在我国电力行业有了越来越广泛的应用，并取得了大量的工程业绩。而电除尘器是国际上公认的高效率除尘设备，具有运行可靠，维护方便及电耗低等优点，过去、现在和将来在火力发电厂、钢铁、冶金、造纸、水泥、轻纺、化工等领域都是除尘的主要手段。随着节能环保和低碳经济的发展，电除尘技术必将迎来更为广阔的发展空间。 参考文献 1 朱峰。 电除尘器除尘效率影响因素分析及应用J. 湖北电力. 2007(03) 2 李洪涛，李城林。 关于水泥回转窑电除尘器主要参数确定的探讨J. 煤炭技术. 2003(06) 3 陈志炜，姚群，陈隆枢。 火电厂锅炉烟气电除尘与袋式除尘技术经济比较J. 电力环境保护. 2007(04) 4 祁君田，吴玉强，吴望民，樊君侠，田改珍，李海波，惠志峰。燃煤电厂电除尘器现状及关键参数设计研究J. 热力发电. 2009(07) 5 金锴。 关于提高电除尘器除尘效率的探讨J. 浙江冶金. 2005(01) 6 郭士义，丁承刚。 低低温电除尘器的应用及前景J. 装备机械. 2011(01)
