智能清扫机器人解决电除尘器板结、裹灰难题

百科   2024-09-03 20:01   湖北  



01

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


02

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清扫机器人,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。

03

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。


04

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。

05

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。





推荐阅读












企业简介




北京国电电科院检测科技有限公司是专业从事电力行业新技术、新产品研发、生产、销售和工程技术服务的高新技术企业。近年来防磨防爆检查新技术已成功应用在多个电厂的检修中,取得了较好的经济、社会效益。

联系电话:

瞿经理 18519020989(天津 北京 河北 山东 浙江 江苏 湖北 上海)

周经理 13501027638(陕西 宁夏 甘肃 广西  四川 重庆 云南 贵州 江西)

张经理 18656998896(内蒙 东北全区域 安徽)

康经理 13011030937(河南 湖南 福建 广东 海南 新疆 西藏 青海)

无损检测技术服务 任总 18611136201

山西分公司 段总 18500992319

安徽分公司 0551-63823363

宁波分公司 0574-88392977

火电厂技术联盟
电力行业垂直自媒体,与30万电力精英切磋技术!
 最新文章