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电除尘概述
伴随着电力行业的快速发展,火电厂大气污染物排放标准日益严格,进入超低排放阶段。在烟尘、SO2、NOx三大污染物排放方面,基本实现燃煤电厂与燃气电厂同等清洁的目标,烟尘排放限值降至10mg/m3

当前,电除尘器成为治理颗粒物排放的主流技术之一,是火力发电厂必备的配套设备,高频电源、脉冲电源、旋转电极、低低温电除尘、湿式电除尘等新技术也得到大规模应用。

电除尘器内部结构
电除尘器的除尘原理是:含尘气体通过高压静电场时,气体被电离,烟尘颗粒与正负离子和电子发生碰撞迅速荷电,并在电场力的作用下向异性电极运动,然后释放电荷吸附在异性电极上,通过振打等方式使电极上的灰尘落入灰斗,再通过气力输送将灰粒输送至灰库贮存。
电除尘器工作原理


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电除尘器板结、裹灰问题
燃煤电厂的烟气治理设施是一个复杂的系统工程,锅炉的负荷波动、煤种变更、低氮燃烧、烟气脱硝、脱硫等各个环节都有可能对电除尘产生影响,造成极线极板积灰严重,影响除尘效率。其中硫酸氢氨的黏灰板结问题尤为常见。

目前,由于选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术系统设备简单,造价相对低,且CFB锅炉炉膛温度正好处于SNCR最佳反应温度窗,因此SNCR成为CFB锅炉脱硝改造的首选技术。

而对于煤粉炉机组,多采用低氮燃烧+选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术以满足排放要求。SCR脱硝系统使用
NH3作为还原剂,部分NH3未参与脱硝反应而随烟气离开SCR装置,即为逃逸氨。

逃逸氨与烟气中
SO3反应生成硫酸氢铵(ABS),其结露温度在147-200℃,而静电除尘器的运行温度约150℃。在此条件下高黏性的ABS使得飞灰性质发生改变,飞灰粒度降低、黏性增加,附着在电除尘器两极后难以被振打脱落,以至于裹灰、板结严重,影响电除尘器荷电
阴极线严重裹灰情况
阳极板表面积灰情况
脱硝系统的氨逃逸问题难以完全消除,因此,为保证电除尘器的安全稳定运行,我们需要充分利用停机检修机会进行清扫。

然而,电除尘的日常维护和检修,要面对数千片阳极板,数万支针刺线。单个阳极板高达15m,阳极板间距在400~450mm之间,针刺线与阳极板之间的距离在200~225mm之间。

检修时,工作人员需挤进这个狭缝中,对极板、极线进行全面的检修维护工作。环境含尘量大、闷热、光线不足等因素对检查人员的健康状况、心理状态都产生较大影响,人员行动极其不便,风险又高,使检修质量无法得到保证,对修后电除尘器的除尘效率影响比较大。设备长期带病运行,将对电厂的环保达标和安全稳定生产带来巨大压力,并且还有可能要承担法律责任。

在施工机械的使用上,电除尘内部无法搭设升降平台或脚手架,全依赖安全带和防坠器保障人员安全,属于高危高风险作业范畴。因此,每次针对电除尘的检修,都要耗费大量的人力、物力和财力,但是效果并不是很理想。

为解决这一问题,我公司研发了一款电除尘器清灰机器人,可吸附于极板上下运动清灰,经现场实践检验,取得了良好的效果。

电除尘器积灰难题有解决方案了!

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电除尘清扫机器人
1. 机器人整体设计
电除尘清扫机器人整体为模块化设计,包括机身模块、阳极滚刷模块、阴极线刷头模块及摄像模块,各模块均可拆卸调整,适应不同电除尘器内部尺寸。

2. 磁力吸附,垂直导向

机器人机身下方配备四个永磁吸附磁轮,由两台蜗轮蜗杆电机驱动,可吸附于阳极板上下运动。另配有两个导向轮,导向轮可卡入两块阳极板之间,以此为轨道保证机器人上下行走的路线垂直不偏离,碰到固定卡扣时,可以自动伸缩抬起越障。

机身上还设置有限位开关,当传感器探测到机器人行走至阳极板边缘时,自动控制机器人返回。

3. 超长滚刷,阳极板清扫效率翻倍

相比于第一代电除尘清扫机器人,第二代滚刷升级为两倍长度,机器人往返一次可同时清洁两块阳极板,效率提升,且对于板结粘灰具有更强力清扫效果。整个滚刷包括刷头、外壳、连接件和转动电机,整体可从机身上拆卸,可根据阳极板宽度定制滚刷长度,保证全面清扫、不留死角。


4. 阴极线刷头灵活调整
阴极线刷头固定于机身上方,同样可以整体拆卸。刷头高度可根据阳极板和阴极线的间距调整,保证极板极线一次清扫到位。

5. 摄像模块

机器人配备1280×720摄像头,自适应照明,可实现高尘环境下高清图像的拍摄,图像数据实时传输至控制器,控制器具备视频数据储存及回放功能。

通过高清摄像头,检修人员可以在不进入电除尘器的情况下进行结构件检查,观察设备是否存在腐蚀、断线、变形等缺陷,实现修前检查或修后复查,为电除尘开展检修提供有针对性的、准确的指导意见和方向。
6. 安全防坠,自动绕线

电除尘清扫机器人机身悬挂防坠器,保障机器人在壁面作业时的安全。

线缆长度20m,在机器人上下爬行的过程中,绕线轮自动收放,避免线缆影响机器人行走。


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电除尘清扫机器人经济性分析
以一台600MW机组为例,电除尘器阳极板总块数约5000块,高15m。以机器人的行走速度,往返一次(同时清扫两块阳极板)耗时约6分钟,完成5000块板共计500小时。以12h/天计算,4台电除尘清扫机器人可在10天内完成该机组电除尘器的全部清扫工作。不仅降低了检修时间成本,提高安全性,更是大幅度节约了人工成本至少50万元。

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小结
通过电除尘清扫机器人,我们能够充分利用每一次检修机会,对整个电除尘器内部的阳极板、阴极线做一个不留死角的清扫。这将极大提升电除尘效率,降低能耗,保证烟尘的达标排放,实现节能经济运行,真正将“应修必修、修必修好”这一要求和目标落到实处。