楊文貞

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

1 引言

在我國煙氣粉塵治理中，電除塵器一直發(fā)揮著重要的作用，近年來國家逐步提高了節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，這對電除塵器的排放提出了更高的要求，因而提高電除塵器除塵效率及增強后電場對細(xì)微粉塵的捕捉能力已非常重要。

2 電除塵器存在問題分析

目前電除塵器電場中，采用的電暈線大部分為芒刺類線型，屬強放電型電暈線，適宜配置在電除塵器的前電場，以加強粉塵荷電。這種線型由于工作電壓較低，并不適用于在后電場捕集細(xì)微粉塵，同時其電流密度較大，在后電場耗費了較多的電能。行業(yè)內(nèi)曾經(jīng)在除塵器的后電場使用過的麻花線、星型線、VO線、螺旋線等柱狀類陰極線，實際工況應(yīng)用中，存在著易積灰、沒有固定放電點、放電不均勻、易斷線的缺點。

柱狀類陰極線的電除塵設(shè)備在實際使用中，麻花線、VO線、國產(chǎn)螺旋線均出現(xiàn)較多斷線問題，無法穩(wěn)定工作。經(jīng)過多年對斷線問題的跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致此類陰極線斷線的主要原因是：1）柱狀類陰極線線體截面積偏小、自身強度不足，在長期的陰極振打中工作，出現(xiàn)疲勞斷裂；2）柱狀類陰極線在制造中，由于設(shè)備或材料原因，局部易出現(xiàn)缺陷，加速了陰極線的斷線，影響了此類線的穩(wěn)定工作。

電除塵器的電暈功率與粉塵驅(qū)進(jìn)速度成正比，提高工作電壓和電暈電流能有效提高電除塵器的除塵效率。實驗研究表明，電除塵器的前、后級電場由于粉塵濃度和粉塵粒徑的差異，表現(xiàn)出一定的差異性。前級電場，在正常的工作電壓下，為了保證粉塵荷電，需要較大的電流。而后級電場，在一定電流條件下，卻需要盡可能提高電壓。前、后電場陰極線的電氣性能應(yīng)符合這些要求。末電場陰極線型應(yīng)解決這些存在的問題。

3 波形線試驗研究

波形線（CW09A）采用小園弧端放電，針刺類陰極線采用的尖端放電。對波形線進(jìn)行放電性能試驗，并與CS10A、CS15C陰極線放電性能進(jìn)行比較（見圖1）。在與BE板匹配時CW09A、CS10A、CS15C陰極線的伏安特性進(jìn)行試驗，試驗同極距為450mm，試驗數(shù)據(jù)見表1，其伏安特性試驗曲線見圖2。

圖1 波形線與陰極線比較

表1 CW09A、CS10A、CS15C陰極線與BE板伏安特性試驗數(shù)據(jù)

圖2 BE板區(qū)的試驗電場的伏安特性曲線（極距450mm）

從表1可看出，當(dāng)二次電壓為73kV時，CS10A的二次電流為6.5mA，CW09A線的二次電流為3.75mA。與CS10A線相比，CW09A波形線的電流密度降低42%，在高電壓時呈現(xiàn)低電流值的特性。

圖2中可看出，CW09A波形線與CS10A針刺線相比，伏安特性曲線右移。

在與ZT24板匹配時，各線型采用垂直和平行兩種布置形式進(jìn)行試驗，CW09A 、CS10A、CS15C陰極線與ZT24板的試驗數(shù)據(jù)見表2；極距450mm，其伏安特性試驗曲線見圖3。

表2 ZT24板伏安特性試驗數(shù)據(jù)

由表2可知，在極距450mm與ZT24板配對，二次電流為0.1mA時，幾種線形中CW09A波形線的起暈電壓最高。

從圖3中的CW09A 、CS10A、CS15C陰極線與ZT24板配對時的伏安特性可看出，不論CW09A陰極線平行還是垂直布置，其伏安特性曲線明顯右移。幾種線型配ZT24板時的起暈電壓、擊穿電壓和一定外加電壓下的二次電流見表3。

圖3 ZT24板與幾種陰極線的伏安特性曲線（極距450mm）

表3 幾種線型配ZT24板的二次電流

從表3 可知，在外加7 3 k V 電壓和同一極距下，CW09A線（平行）布置時二次電流最小，與CS10A相比，其降幅達(dá)43%，同時CW09A線的擊穿電壓最高，與CS10A針刺線相比在幾種情況下，提高值均超過2kV。

通過試驗可看出，CW09A線無論是與BE陽極板還是與ZT24陽極板匹配，其伏安特性曲線與CS10A針刺線相比明顯右移，工作電壓優(yōu)于CS10A等線。這樣的電氣性能非常適宜電除塵器后電場的使用。

4 CW09A波形線的工程應(yīng)用

目前，波形線已大量應(yīng)用于發(fā)電廠電除塵器中，在已投運項目中，應(yīng)用波形線的電場比其前一個（應(yīng)用針刺線）電場電壓提高5kV以上，電流下降了20%。

（1）實例一：某電廠3#爐

某電廠3號爐B列1、2、3電場布置針刺線；4電場布置波形線；5、6電場布置雙區(qū)電極，2009年3月的運行數(shù)據(jù)（見表4）表明，4電場波形線二次電壓比3電場針刺線高出10kV。二次電流平均減小22%。

表4 某電廠3#爐B列電場運行數(shù)據(jù)

（2）實例二：某發(fā)電有限公司5#爐電除塵器改造項目的應(yīng)用與試驗

某發(fā)電有限公司5#機組，2008年進(jìn)行改造，第二電場采用CS10A針刺線，第三電場雙區(qū)中的荷電區(qū)電暈線為CW09A波形線；根據(jù)改造后熱態(tài)負(fù)載試驗報告，這兩種線型極配的二次電壓與板電流密度關(guān)系曲線見圖4。

從上述曲線對比可看出，CW09A波形線比CS10A針刺線的工作電壓更高，即在高于5kV的情況下，電流密度還降低了40%。

圖4 5#ESP第3電場荷電區(qū)與第2電場的二次電壓與板電流密度關(guān)系曲線圖

多個實際應(yīng)用表明，同等情況下，CW09A波形線工作電壓比針刺線可提高5kV，而工作電流卻降低了20%以上。提高了電場強度，對捕集細(xì)微粉塵更為有效，對高風(fēng)速適應(yīng)性好，這種線型適合用于排放要求很嚴(yán)格的電除塵器后級電場，又可以起到節(jié)能作用并滿足除塵器后電場陰極的性能要求。

5 波形線的節(jié)能功效

近年來，經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求大增，節(jié)能減排已成為我國的發(fā)展國策。電除塵器的前級電場，在正常工作電壓下，為了保證粉塵荷電，需要較大的電流。而在后級電場，在一定電流條件下，需要盡可能提高電壓。CW09A波形線具有電場二次電壓高、二次電流低的特性，布置于除塵器的末電場，在電源選用時與針刺線相比，可減小規(guī)格、降低能耗。在電除塵器運行中，具有板電流密度均勻和節(jié)能的優(yōu)點，對細(xì)微粉塵的收集和抑制反電暈效果明顯。

6 結(jié)語

波形線經(jīng)過試驗研究和各種工況的實際應(yīng)用，此陰極線具有工作電壓高、電流密度低、風(fēng)速適應(yīng)性好、節(jié)能、可靠性高的優(yōu)點，同時該線特別適用于低粉塵濃度電場區(qū)的應(yīng)用。

波形陰極線具有以下特性：1）剛度強，機械強度高，不易斷線；2）平面度好，不擺動；3）放電性能好，伏安特性優(yōu)秀；4）傳遞振打力效果好，同時在高溫下不變形。

波形線電氣性能符合后級電場的使用要求，能提高除塵效率，目前在電除塵器后級電場已經(jīng)得到大量應(yīng)用。

（略）