一 循環(huán)流化床鍋爐煙塵的基本特點(diǎn)

    循環(huán)流化床鍋爐（Circulating Fluidized-Bed Boiler，簡(jiǎn)稱(chēng)為CFB）燃煤適應(yīng)性強(qiáng)，爐內(nèi)噴鈣脫硫率高達(dá)90%以上，由于爐內(nèi)溫度較低，NOx很少形成 ，排放可基本達(dá)標(biāo)。另外，它能在低負(fù)荷下正常運(yùn)行，特別適用于中，小型機(jī)組，熱電廠(chǎng)和調(diào)峰機(jī)組使用。正因?yàn)槿绱耍环Q(chēng)為環(huán)保節(jié)能型新式鍋爐。目前世界上正在大力推廣應(yīng)用。

    但由于爐內(nèi)摻鈣脫硫而較大幅度地降低了煙氣中SO2的含量，同時(shí)煙塵中鈣的化合物含量大量增加，這都導(dǎo)致煙塵比電阻增高。由于摻鈣和脫硫，增加了大量的粉塵，使得煙氣的含塵量大幅度地增加（例如，內(nèi)江電廠(chǎng)410t/h CFB，煙氣含塵量高達(dá)77g/Nm³）。因此，循環(huán)流化床鍋爐煙塵有三個(gè)明顯的特點(diǎn)：一是比電阻高，容易產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象；二是進(jìn)口含塵量大，容易產(chǎn)生電暈封閉；三是灰塵粘度較大 ，容易造成陽(yáng)極板和陰極線(xiàn)沾灰。所以，用于這種工況條件下的電除塵器除了常規(guī)電站電除塵器的通用要求以外，如何防止反電暈和電暈封閉現(xiàn)象的產(chǎn)生，如何減少或防止陽(yáng)極板，陰極線(xiàn)粘灰是保證設(shè)計(jì)除塵效率和運(yùn)行安全可靠的技術(shù)關(guān)鍵。

二 保證除塵效率的措施

根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐煙氣條件，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采取了以下針對(duì)性的技術(shù)措施，以確保電除塵器的效率 。

1 正確選型-確保電除塵器效率的先決條件

    選擇電除塵器的規(guī)格大小，布置方式（即選型）是保證除塵效率的關(guān)鍵。選型過(guò)大，會(huì)增加投資，造成浪費(fèi)。選型過(guò)小，使排放達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足不了設(shè)計(jì)要求，后果會(huì)更加嚴(yán)重。本廠(chǎng)根據(jù)*技術(shù)，經(jīng)過(guò)電子計(jì)算機(jī)選型，并經(jīng)過(guò)選型工程師的一系列修正，來(lái)選定電除塵器的主要工藝參數(shù)Wk（表現(xiàn)驅(qū)極速度）和Vss（電場(chǎng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速），從而確定保證除塵效率達(dá)到設(shè)計(jì)要求的電除塵器規(guī)格大小。再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體條件來(lái)確定電除塵器的布置方式（特別是進(jìn)，出口封頭的方式）。電除塵器的選型必須根據(jù)每個(gè)工程的具體情況逐一確定，不能簡(jiǎn)單套用。

2 極間距的確定-400mm間距明顯優(yōu)于300mm間距

    國(guó)內(nèi)外許多研究者從不同角度進(jìn)行試驗(yàn)，幾乎得出同樣的結(jié)論：在電站電除塵器中，在相同體積的條件下，400mm間距可以獲得比300mm間距更高的除塵效率。研究結(jié)果表明，隨著極間距的增大，極板上的電流密度分布趨于均勻。以RS線(xiàn)為例，在同樣的試驗(yàn)條件下，300mm間距電流密度分布的相均對(duì)方根差=0.662，當(dāng)極間距擴(kuò)大到400mm時(shí)，減小到0.516。

    可見(jiàn)400mm間距時(shí)，一方面陽(yáng)極板的有效利用率得到了提高；另一方面，遏止了極板上電流密度過(guò)于集中的局部地區(qū)產(chǎn)生反電暈的可能，二者都促進(jìn)了除塵效率的提高。對(duì)比試驗(yàn)還表明，當(dāng)煙氣溫度為155℃時(shí)，在相同的工況條件下，極間距從300mm增大到400mm，操作電壓從44.4KV增大到65KV，除塵效率從97.3%提高到98.1%，即有效驅(qū)極速度增高了1.45倍。

    操作電壓的提高，增加了極板表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度，從而促使除塵效率的提高。不僅如此，400mm極間距，其內(nèi)部維修顯然要比300mm間距方便。所以，自80年代末以來(lái)，幾乎不再在電站除塵器中采用300mm間距，循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)生的煙氣煙塵比電阻高，且煙氣含塵大。400mm（或400mm以上）間距可以較為有效的遏止由于高比電阻引起的反電暈現(xiàn)象，且不會(huì)由于高含塵量而引起電暈封閉，這都是保證除塵效率的重要條件。鑒于上述原因，CFB用電除塵器同極間距以采用400-500mm為宜。

3 合理的極配型式-480C型陽(yáng)極板配BS型新型芒刺線(xiàn)

    480C型陽(yáng)極板，板面壓有溝槽，使之易于吸附粉塵。兩旁的折邊不僅增加了極板的剛性，而且作為防風(fēng)溝還可以防止粉塵的二次飛揚(yáng)。振達(dá)加速度傳遞良好，易于清灰。單位集塵面積的重量較輕，在高溫和振打的作用下，抗變形的能力強(qiáng)。由于它結(jié)構(gòu)合理，優(yōu)點(diǎn)十分突出，所以是目前采用多的一種極板。CFB用電除塵器也宜選用這種陽(yáng)極板。

    電暈線(xiàn)的選用至關(guān)重要。循環(huán)流化床鍋爐用電除塵器對(duì)電暈線(xiàn)有四大要求：（1）適應(yīng)高比電阻；

（2）適應(yīng)高量含塵；

（3）極線(xiàn)放電時(shí)電風(fēng)強(qiáng)烈，放電點(diǎn)不粘灰；

（4）檢修的間隔周期廠(chǎng)。

基本要求有兩個(gè)：

一是牢固可靠，二是電氣性能好。

本場(chǎng)根據(jù)*極線(xiàn)自行研制成功的BS線(xiàn)，保證在運(yùn)行中不斷線(xiàn)，而且它的電暈電流大，起暈電壓低，尤其重要的是它在陽(yáng)極板上產(chǎn)生的電暈電流的分布十分均勻。陽(yáng)極板上的電流密度的均勻性好。由于它主要靠芒刺放電，電風(fēng)強(qiáng)烈，所以在高含塵量條件下，也不會(huì)產(chǎn)生電暈封閉。這兩條對(duì)循環(huán)流化床鍋爐煙氣除塵是至關(guān)重要的。BS線(xiàn)在實(shí)際電廠(chǎng)電除塵器的運(yùn)行中，運(yùn)行電壓穩(wěn)定地高于60KV，保證電除塵器投運(yùn)以后，持久地達(dá)到高效率。

4.在出口封頭中設(shè)置迷宮式集塵均流板-收集從末級(jí)電場(chǎng)溜出來(lái)的帶點(diǎn)粉塵，把好后一關(guān)

從末級(jí)電場(chǎng)溜出來(lái)的粉塵是沒(méi)有被電場(chǎng)收集的細(xì)微塵粒，以及末級(jí)電場(chǎng)振打時(shí)二次揚(yáng)起的粉塵。它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)：均帶負(fù)電，我們?cè)诖罅吭囼?yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的裝置于出口封頭中的迷宮式集塵均流板，具有電除塵和機(jī)械除塵雙重功能，能有效的收集從末級(jí)電場(chǎng)溜出來(lái)的粉塵。在實(shí)際運(yùn)行中，已取得了明顯的效果，這是在有限空間內(nèi)提高除塵效率的一個(gè)有效措施。

5 阻流加導(dǎo)流型氣流分布裝置-保證氣流分布的均勻性

氣流分布均勻性是高效率除塵器的先決條件，它的重要性是總所周知的。目前，電除塵器中 氣流分布裝置是在進(jìn)口封頭中設(shè)置多道（一般為三道）多孔板，孔的直徑一般為40-50，開(kāi)孔率30-50%，用增加阻力的辦法迫使氣流分布均勻。它的優(yōu)點(diǎn)是容易使氣流分布均勻，缺點(diǎn)是阻力太大。而導(dǎo)流型則是以導(dǎo)流的方式使氣流分布均勻，優(yōu)點(diǎn)是阻力小，但缺點(diǎn)卻是較難獲得均勻的氣流分布。我們?cè)谖?技術(shù)的基礎(chǔ)上采用了阻流加導(dǎo)流型氣流分布裝置，雖也有多孔板，但孔徑卻大到85，阻力較小，且絕不會(huì)堵孔。而且，多孔板兩邊的設(shè)置有導(dǎo)流作用的折邊，大大地增加了氣流分布板的剛性和強(qiáng)度。即使在相當(dāng)強(qiáng)的渦流作用下，也決不會(huì)像一般平板那樣產(chǎn)生撕裂。在此基礎(chǔ)上，在適當(dāng)部位還加設(shè)三角形導(dǎo)流板，這不僅可以保證氣流分布的均勻性，而且它類(lèi)似于百葉窗式機(jī)械除塵器，可以對(duì)進(jìn)入電除塵器的煙氣進(jìn)行粗除塵，其除塵效率是相當(dāng)明顯的。除下的灰塵，通過(guò)進(jìn)口封頭下底板落入一電場(chǎng)的灰斗內(nèi)。

6 合理設(shè)計(jì)振打系統(tǒng)，提高清灰效果-保證電除塵器持續(xù)高效率運(yùn)行的基本條件

針對(duì)CFB煙氣條件，陽(yáng)極排各處的小振打加速度要求不小于150g，且要求整排陽(yáng)極排的振打加速度的相對(duì)均方根差系數(shù)小于0.45

7 防止電暈封閉的其他技術(shù)措施

（1）在進(jìn)口氣流分布板上設(shè)置百葉窗式導(dǎo)流板，這不僅是氣流分布均勻性的要求，而且利用百葉窗式機(jī)械除塵器的原理，對(duì)入口高含塵量煙氣進(jìn)行粗除塵，可明顯減少進(jìn)入一電場(chǎng)的煙氣含塵量。

（2）在一電場(chǎng)，由于含塵量較高，采用BS-04陰極線(xiàn)，這種極線(xiàn)電暈電流大（j=1.325mA/㎡），芒刺附近電風(fēng)更為強(qiáng)烈，所以可更有效的防止一電場(chǎng)的電暈封閉現(xiàn)象，其電流密度的均勻性同BS-05線(xiàn)接近。其余二，三電場(chǎng)則采用BS-05線(xiàn)。

（3）陰極振打擬適當(dāng)加大振打力，以保證極線(xiàn)持久的清潔。

8 防止陽(yáng)極板，陰極線(xiàn)粘灰的技術(shù)措施

（1）選用電風(fēng)強(qiáng)烈，不會(huì)產(chǎn)生電暈封閉的陰極線(xiàn)-BS型新型芒刺線(xiàn)。

（2）適當(dāng)增加振打力，并在結(jié)構(gòu)上采取必要的措施，盡可能使振打力的分布趨于均勻。

（3）精心設(shè)計(jì)保溫結(jié)構(gòu)，降低電除塵器內(nèi)煙氣的溫度，確保煙氣溫度高于露點(diǎn)至少30°。

（4）嚴(yán)格控制殼體的漏風(fēng)率。因?yàn)?ldquo;漏入”的冷風(fēng)會(huì)使局部區(qū)域的溫度下降，導(dǎo)致局部結(jié)露而沾灰。

（5）采用雙層人孔門(mén)，如果人孔門(mén)密封性不好，就容易漏風(fēng)。因?yàn)槁┤氲氖?ldquo;冷風(fēng)”，在人孔門(mén)附近的極板，極線(xiàn)就容易形成溫差而導(dǎo)致變形，影響正常的極間距而降低電除塵器的運(yùn)行電壓。另一方面，漏風(fēng)處附近會(huì)產(chǎn)生結(jié)露腐蝕設(shè)備。

    因此CFB用電除塵器必須采用雙層人孔門(mén)。雙層人孔門(mén)的密封采用-玻纖膠圈。這是一種耐高溫的玻纖橡膠制品，是專(zhuān)門(mén)為在高溫下（400℃以下）工作的人孔門(mén)密封而研制的。這種密封條自1987年在石橫電廠(chǎng)30萬(wàn)千瓦機(jī)組電除塵器上使用至今，效果良好。

    它像電冰箱門(mén)上的密封條一樣粘在門(mén)框上，不管什么人都容易將他關(guān)嚴(yán)密。由于采取雙層結(jié)構(gòu)，所以實(shí)際上是雙保險(xiǎn)，不僅密封性好，而且保溫效果也好。

三 保證運(yùn)行安全可靠的措施

    電除塵器實(shí)際運(yùn)行中，常見(jiàn)的事故為陰極線(xiàn)斷線(xiàn)，振打錘脫落，絕緣子擊碎和灰斗堵灰，這被稱(chēng)為電除塵器運(yùn)行中的“四大事故”。如果能防止“四大事故”的發(fā)生，則電除塵器運(yùn)行的可靠性就會(huì)大大提高。

    1 保證陰極線(xiàn)不斷

BS線(xiàn)是一種改進(jìn)型的管型芒刺線(xiàn)，它的支撐主體是20圓管，強(qiáng)度大，剛性好，運(yùn)行中保證不會(huì)斷線(xiàn)

    2 保證振打錘頭不掉

無(wú)論陰極振打還是陽(yáng)極振打。設(shè)計(jì)中采用的振打錘頭，均經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，這種錘頭經(jīng)過(guò)實(shí)際打擊1305700次后，尚可繼續(xù)使用。1305700次意味著錘頭在工業(yè)電除塵器振打頻繁的一電場(chǎng)中使用25年的打擊次數(shù)。

    3 保證灰斗暢通，確保輸灰系統(tǒng)的正常工作

（1）灰斗傾角大于55°，且在轉(zhuǎn)角處設(shè)置圓弧板，消滅死角。

（2）灰斗下部設(shè)置加熱器，灰斗外部精心保溫，保證灰斗內(nèi)部溫度 穩(wěn)定地高于露點(diǎn)。

（3）增設(shè)倉(cāng)壁振動(dòng)器，萬(wàn)一積灰，可以利用它方便地清除。

（4）增設(shè)灰斗捅灰孔，必要時(shí)可打開(kāi)，以便清除出灰口咽喉處的積灰。

4 精心設(shè)計(jì)絕緣吊掛系統(tǒng)，保證在正常使用中，絕緣子不會(huì)擊碎

除了選用高質(zhì)量的電瓷絕緣子和嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求安裝外，保證絕緣子不積灰和不結(jié)露是絕緣子不被擊碎的關(guān)鍵。這在設(shè)計(jì)中已考慮了相應(yīng)的技術(shù)措施。