超低排放下燃煤发电电除尘器中绝缘子系统的优化设计探讨

3.1.2.绝缘子在燃煤锅炉油煤混燃阶段的试验优化方案

在越南用新二期项目油煤混燃阶段，煤粉和重油产生不同的废弃物，过程中加剧了出口灰尘的排放以及大量粘结在绝缘子表面有现象，严重时将导致击碎绝缘子。沿用燃重油阶段优化方案，选用高氧化铝含量绝缘子，相对比可知高氧化铝含量绝缘子能够应对绝缘子表面积灰而导致的绝缘子爬电被击穿。

试验后期保持高氧化铝含量绝缘子一侧持续运行，在较长时间的投运过程中优化后的绝缘子材料能保持本身特性，未发生击碎的前兆现象，且相对提高除尘效率。

3.1.3.优化材料的现场选型

在现场阶段对50瓷、85瓷及95瓷进行分析，并应用于现场环境，我们发现：95瓷较其它绝缘子使用寿命长，同时性价比也明显优于另外的介质，同时具有优良的抗热震性，可很大程度地优化绝缘结构。故选择95瓷作为50瓷替换材料。

3.2.热风吹扫系统

3.2.1.热风吹扫系统数据等的确定

热风吹扫系统中的离心风机选型、电加热器功率的计算按以下计算，其测算数据有一定的局限性，系统如图1：

（1）离心风机流量：

电除尘器中每一个电场中4个支承绝缘子和1个阴极振打传动装置需热风吹扫，一台离心风机共需带一个室4个电场20个吹扫点，其中每个绝缘子需流量35m3/h，每个阴极振打传动装置需80m3/h，

QOUT=（4*35+80）*4=880m3/h（1）

（2）功率损失（保温层厚度100mm）按Hitz标准为0.07kw/m2。容器内部（绝缘子室内表面）的总面积约1.5m2，整个设备热损失功率为：

Q损=1.5*0.07=0.1043kw约为0.11kw(2)

（3）电加热器加热所需功率：

空气起始温度：15℃，出口要求温度140℃，流量为880m3/h。

介质名称：空气

介质密度：1.29Kg/m3

根据热力学计算公式：

Q=C×M×ΔT/864（3）

其中：Q：加热需要的能量kw/hC：介质比热kcal/kg.C

M：介质流量kg/hr

根据设计工况的技术参数，计算如下：

Q=[0.25×880×1.29×（140-15）]/864=41.06Kw/h

Q总=（Q+Q损）*1.2=（41.06+0.11）*1.2=49.4kw约为50Kw（4）

从上述计算来看，一台除尘器需要配二台离心风机和电加热器系统，每台离心风机的流量为880m3/h、电加热器功率为50Kw。

3.2.2.增设热风吹扫系统前后效果比较

对增设热风吹扫系统与否的电除尘器两部分进行对比，试验结果表明，试验中增设后绝缘子表面积灰明显减少，对后期投运过程中绝缘子正常平稳的工作有较好的影响；同时，确实能够有效避免结露现象及其产生的严重影响。

4.效果分析

通过现场试验后的结果表明，越南永新燃煤电站除尘机组在绝缘子优化设计后其在试投运阶段可以适应除尘器全时段投运需要，而这样的优化有效地提高了除尘效率，也并不会产生对除尘器部件的损坏。

在锅炉全时段投运过程中，燃煤阶段之前投运电除尘器，绝缘子未损坏，阴极系统在绝缘子支承下工作正常，除尘效率虽未达到98%，但该工况时负荷低、粉尘总量相对少些，所以保证排放没有问题，因此较之前状态已有很大改观。热风吹扫系统的加入，提高了开始阶段绝缘子表面的清洁度及其周边温度，试投运阶段未出现由于结露导致的包括局部放电在内等的不利影响。

燃煤电站全时段投运过程绝缘子系统部分的改进，在保证绝缘子系统部分符合电除尘器全时段投运要求的情况下，具有一定的社会效益和环境效益。

5.总结及推广前景

目前越南市场发电站以燃煤电站为主，而在超低排放标准下的除尘设备主要为电除尘器。本项目研究探讨了电除尘器全时投运过程中绝缘子系统的优化问题，其成果在越南永新二期2*622MW项目上应用，且能对其他诸如印度、菲律宾等新兴发展中国家提供不少技术经验。同样将对国内环保装备业的发展提供非常不错的补充。

备注：本文受哈尔滨商业大学大学生创新创业训练计划项目201610240010资助

参考文献：

[1]《中国机械工业环境保护机械标准汇编》大气净化设备2013

[2]《中华人民共和国电力行业标准》燃煤电厂电除尘器运行和维护导则（DL/T461-2004）

[3]《火电厂大气污染物排放标准》中国国家标准GB13223-2011

[4]《电除尘器》中国电力出版社

[5]《菲达环保“十三五”海外战略规划》2014

[6]龙涛.电除尘器绝缘子的设计与选择[B].有色油炼,2002,(05):32.

[7]屠小宝.机组煤油混烧阶段投运电除尘器技术研究[A].中国电力,2008

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