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锅炉电除尘器改造方案

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锅炉电除尘器改造方案来源:中国五金商机日期:泊头市诺和环保设备有限公司针对循环流化床锅炉烟气特点，本电除尘器设计方案在常规电除尘器结构技术的基础上，作了进一步的改进与完善。

泊头市诺和环保设备有限公司针对循环流化床锅炉烟气特点，本电除尘器设计方案在常规电除尘器结构技术的基础上，作了进一步的改进与完善。

锅炉电除尘器改造方案

泊头市诺和环保设备有限公司针对循环流化床锅炉烟气特点，本电除尘器设计方案在常规电除尘器结构技术的基础上，作了进一步的改进与完善。

（1）电除尘器改造-支座

   在除尘器与钢结构基础之间设置一个固定支座，六个单向活动支座，五个多向活动支座。固定支座的作用是使除尘器和基础实现可靠的固接，活动支座有效的消除热膨胀应力对基础的不利影响。支座主要由优质碳钢材料制作。

（2）壳体  

壳体是电除尘器主要的钢结构件，它是由型钢及钢板组成的框架式整体箱式结构，主要由底梁、内、外顶盖、立柱、侧板和进出口端封等部分组成。它承受本体重量、风载、雪载、地震载荷以及电场荷载。为保证其结构的可靠性，依据除尘器受力分析程序，利用计算机进行优化设计，保证在正负压6000Pa时结构不变形，保证有可靠的强度和刚度。壳体的材料为Q235B。壳体全部采用连高度计续密封焊。

⑴ 除尘器的进口都应配备多孔板或其他形式的均流装置，以便烟气均匀地流过电场。

⑵ 壳体应密封、防雨、壳体设计应尽量避免死角或灰尘积聚区，除尘器每电场内部均需设置检修爬梯。

⑶ 除尘器的每个电场应装有人孔门和通道。在除尘器顶部应有检修孔，以便对电极悬吊系统进行检修。圆形人孔门直径至少要φ600mm，矩形人孔门最小应为0.45m×0.80m。所有人孔门都采用隔热的双层设计带有一个铰接的、坚固的外层门。

⑷ 外壳应充分考虑到膨胀要求，外壳铁板厚度为5mm，实测厚度≥4.75mm。

⑸ 绝缘子小间必须设有加热装置。

⑹ 所有平台应设栏杆和护沿，电除尘顶部内层为整体密封结构，外层为斜顶，夹层应有保温。

⑺ 扶梯应能满足到各层平台、需检修和操作的作业面，扶梯载荷应为2000N/m2。

⑻ 设备的底座应考虑到地震力加速度对它的作用。

（3）灰斗

在电场的下部设置一个四楞锥形作为新1代肥料增效剂灰斗。

①为保证灰自由流动，灰斗壁与水平面最小倾角大于65°，四个交角贴圆弧板。

②为防止灰斗内结露，在外壁设有电加热装置，保证灰斗下部不结露，不搭棚。

③灰斗下部设有检修人孔门。人孔门开启灵活、方便、密封性好。

④灰斗设上、下料位计，并输出高、低料位控制信号，料位计可以满足长期在灰斗中运行的要求。

⑤灰斗容积保证8小时不卸灰而不满灰的要求。

⑥除尘器灰斗数量：1个，一个电场设一个灰斗。

⑦灰斗斜壁须装置仓壁振动器，每个灰斗一个。

（4）进、出风口

进、出风口采用平进平出型式（可按用户要求设计）。

（5）进风口气流分布板

保证气流的均匀性：气流分布的均匀性是提高收尘效率的可靠措施，本除尘器在进口封头内设两层阻流加导流型气流分布板。其中孔板为圆孔板，孔径Ф50~Ф80，第一层分布板开孔率45%，第二层分布板再根据气流分布情况设置不同的开孔率，使气流分布达到均匀的目的。圆孔板两边有折边，既有导流作用，又增加分布板的刚性。在此基础上，在圆孔板适当部位设置三角形导流板，不仅保证了气流分布的均匀性，而且其结构亦起到了机械百叶窗式除尘器的作用，对进入封头的粗颗粒粉尘进行预除尘，除下的粉尘进入电场下的灰斗内。采用阻流加导流式气流分布板保证使气流分布均匀性的指标达到σ≤0.25（相对均方根系数）。

（6）出风口设置迷宫型槽型板

流经电场而被排出的烟气中残留的粉尘多为细颗粒已荷电粉尘，在槽形板处为槽形板所吸附，在凝集成片后，被振打清除，从而提高除尘效率，同时槽形板的存在还对气流分布均匀性有利。

（7）极配形式

极配型式：本电除尘器的阳极板采用480C型阳极板，阴极线采用改进型BS芒刺线。

480C型阳极板，板面压有沟槽，使之易于吸附粉尘，两旁的折边不仅增加了极板的刚性，而且作为防风沟还可以防止粉尘的二次飞扬。振打加速度传递良好，易于清灰。单位集尘面积的重量较轻，在高温和振打作用下，抗变形能力强。由于它结构合理，优点十分突出，所以是目前采用最多的一种极板，循环流化床锅炉用电除尘器也宜选用这种极板。

电晕线的选用至关重要。电除尘器对电晕线的四大要求：

（1）、适应比电阻范围广。

（2）、适应高含尘量。

（3）、极线放电时电风强烈，放电点不粘灰。

（4）、检修的间隔周期长。

基本要求有二个：一是牢固可靠，二是电气性能好。

我公司产生的新型BS芒刺线基本上具备上述条件，目前国内通用的“RS”线具有坚固耐用，不断线、起晕电压低、放电强烈、电流密度大等优点，但电流密度不够均匀，降低了有效的收尘面积，也就是说，降低了阳极板的有效利用率，这是该极线的缺点。

公司一直在寻求一种既保留原“RS”线的优点，同时克服其缺点的新型阴极线。以应用于实际工业生产，特别是近年来，烟气工况变化大，更有研制适宜的特定工况极线的必要，经过几年的研制，公司推出了“BS”线，该极线消灭了原来“RS”线存在的极板上电流密度为零的“死区”，新型极线达到了平均电流密度为σr =0.4，这对提高阳极板的有效利用率及防止反电晕的效果十分明显，“BS”线主要依靠芒刺尖端放电，有十分强烈的电风，在高含尘量条件下，不会产生电晕封闭，在实际运行中可持续保持运行电压≥55KV，从而保证电除尘器的高效运行。

改进型BS芒刺线的线电流较均匀，并有较大的电晕电流，可以促使荷电粉尘进一步扩散，从而防止电晕封闭，在粉尘浓度较高时，提高收尘效率。

改进型BS芒刺线为芒刺尖端放电，有强烈的电风，在含尘量较高时，不会产生电晕封闭。

改进型BS芒刺线因其线电流很均匀，又有较高的运行电压。对于比电阻较高，粉尘粒度较小，而且粘性较大的粉尘易产生的反电晕现象，显示出明显的抑制效果。

BS型芒刺线具有强度大、刚性好的结构形式，在设计条件下长期运行8年以上保证不会断线，可使电除尘器安全可靠地运行。

⑴ 在安装前后的弯曲的扭转等变形均应符合有关标准要求。

⑵ 所有阳极板和阴极线框架均应铅垂安装，应有防止摆动的措施。

⑶ 布置在除尘器顶部的油浸式变压器，投标方在技术标书中应详细注明变压器生产厂家、容量等数据。

⑷ 噪声控制：振打装置及灰斗振打器运行时的最大噪场级，在距设备外表面1米处不应超过85分贝。

⑸ 阳极板的材质选用SPCC，厚度不应小于1.2mm，实测≥1.2mm；极线要求为整体管状RS芒刺线，材质为SPCC，极线骨架厚≥1.2mm，芒刺厚0.8MM，单根极线长度≤3.5M；

⑹ 除尘器内部阴极框架结构，外支撑、加强框架规格为80mm×80mm方管， 小方框规格为40mm×60mm方管

⑺ 阴极要求双层侧面振打，阳极侧部振打

（8）阴、阳极振打装置

采取阴极侧部传动侧部挠臂锤振打，阳极侧部挠臂锤振打的方式。

因为振打极线，极板的目的是通过振打将板、线上吸附的粉尘清理干净，从而有利于电晕放电和极板收尘的正常运行。

根据国内电除尘器二十多年来的使用运行经验，以及我国燃煤粉尘相对粘性较大的特点，采用阳极系统侧向挠臂旋转锤振打，阴极系统采用侧部挠臂旋转锤振打。

①阳极系统侧向挠臂旋转锤振打

在电场的下部，每排极板设一个振打点，极板采用上部悬挂，下部自由，振打点设在下部自由端，阳极板悬挂后是一个长细板块，切向方向刚性较好，侧部振打力的传递通过极板切向刚性较好的方向传到各个部位，力的传递均匀，由于传递方式较好，故只需较小的撞击力就能达到有效的清灰。振打锤为转动结构，由于受力较小，因此基本不发生变形，且每次振打接触点可以改变，保证长时间使用且具有足够的振打力。

侧部振打由于气流通过分布板后，极板上、下结灰基本均匀，下部粉尘颗粒略粗，振打时下部加速度略大，粉尘即使下部击碎，由于颗粒较粗，且积灰呈块状下落，故二次飞扬较少，阳极板的截面形状同时可以防止二次飞扬。

②阴极系统侧部挠臂锤切向振打

由于阴极线，积灰很少，故只需较小的振打力就能满足清灰的要求，阴极振打为旋转重锤侧部振打。为便于振打装置的检修，将振打装置设在每个供电区的顶部，通过销、齿拔盘传动将力分别传递到阴极线的中部和下部，确保阴极系统有足够的振打力，使振打力均匀，以利清灰。

    为防止掉锤，锤头和锤柄通过高强度铆螺钢销轴Pcb插座由旋铆机铆接，强度高，寿命长。

为使振打机构安全可靠，设有安全保护销。

平地机

瓷轴箱内为防止结露，每个瓷轴箱内设一套电加热装置。

振打轴采用同收尘板振打轴相同的防窜轴、卡轴结构措施。

阳极振打装置动力传递均由减速机、振打轴、尘中轴承、振打锤等实现，减速机和轴之间采用拨销联轴器及万向节联轴器联接，用以消化各段轴的热膨胀量和安装误差，同时也消除由于轴的不同心误差带来的不利影响，拨销联轴器还起着过载保护作用。

在每段振打轴上设有固定、活动尘中轴承各一个，可有效防止窜轴现象，振打锤材料选用45号优质碳素结构钢制作，表面淬火以提高硬度和耐磨性。

（9）电场内部阻流板

在电场的灰斗内设有烟气阻流板，使烟气有效通过电场，提高除尘效率。

（10）高、低压电源及控制

高压电源由专业电源配套厂家提供，包括整流变压器、高压隔离开关、高压控制柜等部分。

整流变压器采用户外式安装方式。变压器采用高阻抗设计，油浸自冷，配有瓦斯继电保护。变压器安装于电除尘器顶部，一次侧从控制室经普通电缆接入，二次侧经高压隔离开关柜后直接进入电场。                                

（3） 变压器油温和危险气体报警 变压器油温超过设定报警值，或除尘器内易爆气体超过报警值时，输出电流、电压自动降为零。油温超报警值时，显示器闪动显示：“TEMP”;危险气体超标时，显示器闪动显示：“GAS”.当上述故障消除时，输出电流电压自动恢复。当变压器油温超过设定极限值时，跳闸并报警。

低空柜的配置可实现如下功能：具有阴、阳极自动（时间间隔任意设定、形式任意编排）、手动振打功能；料位检测报警显示：当灰位达到高料位时应及时显示并备配声光报警；灰斗加热自动、手动恒温控制功能，电加热故障检测与报警；进出口风温检测与显示；保温桶电加热自动、手动恒温控制，电加热器故障检测与报警；振打电机运行及停止指示信号，电加热器投入及切除指示信号；电机电缆故障检测与报警，故障后保持与复位。

除尘器本体照明：采用微电脑时控开关，开关装设在电源配电盘中。

（11）其他

除尘器内部设有内部走台，便于安装、维护。外部设有梯子，平台、栏杆；外壳的外部设有保温层，外部使用瓦楞当年该地区注塑机、薄膜吹塑机、挤出机、成型机和其他1些辅助装备定单均实现全面增长钢板进行防护增加美观。

⑴ 除尘器本体用100mm岩棉保温，灰斗部位用100mm岩棉保温，人孔门为双层门且外层需保温；电除尘加热保温方式为蒸汽加热保温；

⑵ 保温瓦楞板颜色为天蓝，厚度0.7mm；

⑶ 所有露天金属构件均须刷漆防腐，油漆选用乐化牌防腐漆。

⑷设备使用寿命在20年，大修周期要求在5年以上。

（12）技术保证措施电子拉力实验机是用来对材料进行静载、拉伸、紧缩、曲折、剪切、剥离等力学性能实验用的机械加力的实验机

根据设计规范，壳体设计承压为±7000Pa，对除尘器的结构及强度提出了较高的要求，多年的电除尘器设计和制造经验告诉我们，电除尘器在以下几个方面非常容易出问题，即：

A、强度设计不够，造成除尘器压扁。

B、气流分布不均，使除尘效率下降。

C、保温措施不利，结露，产生灰斗堵灰。

D、结构件设计不合理，出现磨损加剧及发生掉锤；断极线现象，出现振打失灵。

E、密封结构不合理、造成漏风率太大，产生结露及进水现象。

为此，我们在设计过程中，主要采取以下措施：

1、设计和选型技术

我公司拥有国内一流的电除尘器设计队伍和设计能力，经过多年的设计选型经验，在大量实际运行参数和实验数据的基础上，建立起了具有计算机自动选型系统。能根据不同的要求进行电除尘器选型，给出主要的设计技术参数。并根据选型结果、钢结构设计载荷规范，外部受力荷载等条件，进行除尘器整体强度计算，并给出计算报告，指导设计工作。

2、性能优异的极配形式

（1）针对以上烟尘特点，我公司在设计电除尘器技术方案时，对于极配形式进行了认真研究、反复论证。从大量的国内外各类阴极线的对比试验中选定了一种最适应本工程，且可有效保证电除尘器长期、安全、可靠、高效运行的阴极线配置型式。

（2）、收尘极板采用国内常用的C型480极板。国内燃煤粉尘特点之一是微粘性，要求的振打力较大。而C型极板刚性好，振打力传递性能好，能最大限度减少清灰死角。

4、先进的气流分布装置，保证均匀的气流分布

我公司充分结合国内外先进的气流分布技术，开发出了独特的烟气导流装置及进气烟箱中的气流分布技术。我公司提供的设备中，电除尘器进气烟箱的烟气量分配偏差的保证值为＜1%.

5、内部转动件采用耐磨设计

   我公司充分考虑到循环流化床锅炉的特点，对内部传动件如固定轴承座﹑振打锤均进行耐磨设计，燃气系统保证电除尘器的使用寿命，减少维护人员的劳动强度。

    其中固定轴承座采用了最新式耐磨轴承，其特点是支承传动轴套结构为滚动式，传动接触处设计成线接触，减少了接触磨损，并在轴套两端制成斜面，因此振打轴在运转过程中其转动接触面不容易积灰，从而减少了磨损。所有轴承副选用新型耐磨材料，大大提高了转动部件的耐磨度。至少可以保证在一个大修期内，无需更换耐磨件。新结构对运行维护要求降低，运行的可靠性大大提高，维护保养人员的劳动强度大幅度减轻。在近几年的电除尘器上广泛应用，受到用户的好评。

6、新型密封结构，最大限度减少漏风

    根据锅炉本身烟气量、本体漏风率要求控制在≤2. %的情况，我们在本工程所有人孔门上采用我公司独创的新型双层密封人孔门，效果显著。密封条采用耐高温的玻纤橡胶密封条；振打轴穿孔处的密封采用硅橡胶封条；顶部采用三层密封；所有密封焊接处双面焊缝；电除尘器进行整体保温同时严格要求焊接质量，需要密封焊接处必须保证双面焊缝，保证焊缝高度，并且在安装中由工代严格把关，要求安装单位精心施工，特别对待密封焊接，以最大限度的减少漏风。最终达到整机本体漏风率≤2.0%，以满足本工程对电除尘器漏风率的要求。

7、振打力和振打制度

（1）、合理的振打力

  我公司在大量试验以及实际运行振打数据的基础上，充分考虑了振打加速度﹑振打频率﹑振幅三大要素对极板﹑极线的清灰效果，确立了合理的振打力，并在结构上采取必要的措施，尽可能使振打力均匀，既保持有效的清灰又不引起二次扬尘。具体在振打传动机构的设计上既考虑到在粉尘条件下可活动零件的磨损，又照顾到热涨冷縮以及安装施工中的误差所引起的对设备可靠性的影响；既保持在运行中有效清灰，又不使振打力过大而引起二次扬尘。振打力大小合适，振打装置转动灵活，锤击位置准确，振打部件耐磨﹑耐腐﹑耐冲击。最终振打力使沉积在极板上的粉尘呈片状下滑至灰斗。

（2）、合理的振打制度

    考虑到锅炉粉尘清灰特性的要求，选择合理的振打制度﹑最大限度地清除极线和极板积灰又不发生二次飞扬是很重要的。电除尘器内部烟气流速是上部大于下部，温度电场前高于电场后，粘度电场后大于电场前，这些特性决定了电场的振打周期是需要调节的，选出最佳振打周期，对各排阳极板及阴极线进行交错振打，以确保电场的极板积灰达到合适的厚度，再进行振打清灰，使极板上的积灰呈片状滑落下来，减少二次飞扬，以获得最佳清灰效果。

8、不断改进的技术、安全可靠运行的措施

     电除尘器实际运行时，最常见的问题是“阴极线断线，振打失灵，灰斗堵灰”，俗称电除尘器运行“三大故障”。如何防止“三大故障”的发生，提高电除尘器实际运行的可靠性，是我公司孜孜以求的目标。近年来，我公司不断引进、吸收和借鉴国内外电除尘器先进技术，始终保持我公司电除尘器的先进性。针对上述“三大故障”，我们的相应措施是：

（1）芒刺线两头的联接板采用厚壁管制作，通过多点铆接，可有效的防止因疲劳引起的断线，避免掉针。

（2）锤头和锤臂采用铆接结构，提高了振打可靠性和使用寿命。

以往，常规电除尘器由于热膨胀引起的轴向位移及安装误差，往往造成振打传动轴窜轴，致使振打中心错位，严重影响振打效果。为了彻底改变这种状况，我公司将过去的刚性联接整轴改进为多个单元轴，各单元轴间用拨销联轴器 “软”联接，每个单元轴系有各自的固定轴承和滑动轴承，这样一来，各单元轴系就自行消化了热膨胀位移量，有效的解决了卡轴、窜轴现象，消除了振打失灵的原因，提高了振打可靠性。

此外，我公司独特的固定轴承结构将限位挡块加在轴承副上，有效避免了窜轴现象。

阳极板排下部设有限位板，防止板排摆动并可保证每一排阳极板悬挂中心及振打中心保持不变，确保振打可靠性。

我们在电除尘器结构上进行的这些革新，目的只有一个，就是防止振打失灵，提高电除尘器振打的可靠性。经过多年的实际运行证明是行之有效的。

（3）、确保灰斗排灰通畅

   A、为了保证灰斗顺利卸灰，我公司的电除尘器的灰斗倾角﹥65°，相邻壁板加角内侧设有半径200mm的圆弧板，消灭死角，以确保所有灰尘自由流动。

   B、良好的加热保温，防止结露起拱、结灰发生堵灰现象。灰斗设计采用蒸汽加热装置，加热面均匀分布在灰斗下部不少于1/3的表面上，利用空气介质进行热传导，具有很好的加热效果，使灰具有良好的流动性。这种结构能日常维护次数减少，有效地提高热效率。灰斗每面加热功率不小于2500瓦；灰斗内部在最低环境气温和锅炉任意负荷情况下至少达到120℃。灰斗外壁设有足够厚的保温材料。

   C、每个灰斗设有一个人工振打砧，在水平方向伸出灰斗加固筋外缘，必要时，可人工振打，以防止灰斗内灰流粘结或蓬灰时，能尽快通畅。

9、先进可靠的电气设备

电除尘器是一个机电一体化的产品。可靠的本体设备只是电除尘器长期高效可靠运行的一个方面，只有电控设备同样具有优良的性能和质量﹑完备的控制功能，才能使电除尘器成为一个完善而优良的产品。

我公司提供的微机自控高压供电装置具有多种运行方式，可供不同的工况条件下选择运行。

（1）火花跟踪方式

（2）间歇脉冲供电方式。

（3）最佳工作点探测运行方式。

（4）功率跟踪方式。

（5）电压跟踪方式。

具有电弧、短路、欠压过流、开路、偏激磁等保护功能，适应电场工况多变的特点。

不限于上述功能。对火花检测，判断和处理的方法是通过二次电流，二次电压值，间接检测，判断火花的发生。处理方法：有整流控制，峰值跟踪控制，间歇供电控制，阶段恢复控制。

这些功能使电除尘器在稳定、可靠的运行参数下工作，以获得最佳的除尘效率。

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