淺談電廠燃煤機(jī)組煙氣除塵改造技術(shù)的選擇

徐菲 張渝 余衛(wèi)鴻

河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

淺談電廠燃煤機(jī)組煙氣除塵改造技術(shù)的選擇

徐菲 張渝 余衛(wèi)鴻

河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

隨著國(guó)家環(huán)境保護(hù)部對(duì)電廠燃煤機(jī)組排放粉塵濃度要求不斷提高，燃煤機(jī)組煙氣除塵改造工作亟待展開(kāi)，這里探討了燃煤機(jī)組煙氣改造的方式和效果。

除塵;濕式靜電除塵器;電袋復(fù)合除塵器;電廠

0 引言

國(guó)家環(huán)境保護(hù)部于2011年7月最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223-2011）于2012年1月1日起實(shí)施。部分地區(qū)要求電廠燃煤機(jī)組粉塵排放達(dá)到20 mg/Nm3以下，甚至要求達(dá)到超凈排放10 mg/Nm3以下。因此，大部分電廠都面臨著除塵技術(shù)改造。選擇一種合適的除塵改造方式，既能降低成本，又能可靠地實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)排放。

1 電廠煙氣除塵改造常用的方式

目前,對(duì)電廠煙氣除塵改造常用的兩種方式為:濕式靜電除塵器；電袋復(fù)合除塵器。

1）濕式靜電除塵器與常規(guī)干式電除塵器原理相同，都是向電場(chǎng)空間輸送負(fù)高壓電流，通過(guò)空間氣體電離，煙氣通過(guò)濕式靜電除塵器，煙氣中粉塵顆粒和霧滴顆粒荷電后在電場(chǎng)力的作用下，收集在收塵極表面，區(qū)別在于干式電除塵器利用振打清灰的方式將收集的粉塵去除，而濕式電除塵器則是利用在收塵極表面形成連續(xù)不斷的水膜將粉塵沖洗去除，除塵器內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。每天定期沖洗收塵極和放電極，沖洗水回到脫硫系統(tǒng)，全廠耗水量不變。

2）電袋復(fù)合除塵器是電除塵器與袋式除塵器的有機(jī)組合，它的最大優(yōu)點(diǎn)是不受煤種和粉塵特性的影響，保持高效的除塵效率。電袋復(fù)合除塵器的特點(diǎn)在于含塵氣體進(jìn)入除塵器后，可通過(guò)電場(chǎng)除去70%～80%的粉塵，減少了后部袋式除塵單元的負(fù)荷，大大降低了濾袋的清灰頻率，延長(zhǎng)了濾袋的使用壽命。但換袋的工作量仍然比較大，費(fèi)用較高。

缺點(diǎn)在于電袋復(fù)合除塵器電區(qū)在運(yùn)行過(guò)程中有可能產(chǎn)生臭氧O3[1],而O3在高溫下對(duì)濾袋中的PPS成分有強(qiáng)烈的腐蝕作用，因此要求煙氣溫度必須控制在150℃以內(nèi)，煙氣含氧量不超過(guò)6%，要求濾袋具有耐高溫、抗氧化、抗腐蝕的性能。

兩種除塵方式改造方案對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 除塵改造方案比選一覽表

綜合投資、能耗、維護(hù)費(fèi)用及設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定等各方面因素的基礎(chǔ)上，增加濕式靜電除塵器較為合適。2013年國(guó)家環(huán)保部給浙江省環(huán)保廳的《關(guān)于開(kāi)展?jié)袷届o電除塵技術(shù)示范工作的復(fù)函》中指出:“引進(jìn)消化并示范濕式靜電除塵技術(shù)，對(duì)于進(jìn)一步提高行業(yè)污染物排放控制水平具有積極意義?！睗袷诫姵龎m技術(shù)作為煙塵治理的新路徑正逐漸在國(guó)內(nèi)燃煤電廠推廣。

2 濕式靜電除塵器工作原理

濕式靜電除塵裝置的陽(yáng)極板和陰極線之間施加數(shù)萬(wàn)伏直流高壓電，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，電暈線周圍產(chǎn)生電暈層，高速電子不斷撞擊周圍的氣體分子、粉塵，氣體分子被撞擊后失去電子帶正電[2]。在電場(chǎng)力的作用下，帶正電的氣體分子快速向電暈線移動(dòng)過(guò)程中與粉塵粒子相撞，使粉塵帶負(fù)電。帶負(fù)電的粉塵粒子受到高壓靜電場(chǎng)庫(kù)侖力的作用，向陽(yáng)極板移動(dòng)，到達(dá)陽(yáng)極后，將其所帶的電荷釋放掉，塵（霧）粒子就被陽(yáng)極（集塵級(jí)）所收集，在水膜的作用下靠重力自流向下而與煙氣分離；極小部分的塵（霧）粒子本身附著在陰極線上形成小液滴靠重力自流向下隨水排出。

濕式靜電除塵裝置處理的是脫硫后的濕煙氣，一般布置在除塵脫硫系統(tǒng)的尾部或后部。其與干式電除塵器的不同點(diǎn)在于:

1）濕式靜電除塵裝置在飽和濕煙氣條件下工作，塵霧粒子荷電性能好，電暈電流大，脫硫微細(xì)顆粒物和除霧效率高。

2）濕式靜電除塵裝置借助水力清灰，沒(méi)有陰陽(yáng)極振打裝置，不會(huì)產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，確保出口粉塵達(dá)標(biāo)。

3）濕式靜電除塵裝置對(duì)于微細(xì)顆粒以及SO3、NH3等氣溶膠有很好的去除效果。

4）濕式靜電除塵裝置采用更高的設(shè)計(jì)煙氣流速，體積更小。

傳統(tǒng)靜電除塵器對(duì)高比電阻和微細(xì)粒子脫除率不高;濕式靜電除塵裝置處理的是飽和濕煙氣，塵粒荷電性能好，電暈電流大，對(duì)濕煙氣中粉塵比電阻沒(méi)有要求，特別適用于脫除濕煙氣中的微細(xì)粒子及氣溶膠。濕式靜電除塵裝置的運(yùn)行效率可達(dá)到99%以上，煙羽林格曼黑度等級(jí)可小于1，煙囪進(jìn)口粉塵濃度可滿足最新標(biāo)準(zhǔn)中最嚴(yán)格要求。

3 濕式靜電除塵器運(yùn)行效果

單獨(dú)濕式靜電除塵裝置的運(yùn)行效率可達(dá)到99%以上，煙羽林格曼黑度等級(jí)可小于1，煙囪進(jìn)口粉塵濃度可滿足最新標(biāo)準(zhǔn)中最嚴(yán)格要求。濕式靜電除塵裝置一般安裝在脫硫塔后面，處理的是脫硫后的飽和濕煙氣，塵粒荷電性能好，電暈電流大，對(duì)濕煙氣中的粉塵的比電阻沒(méi)有要求，特別適用于脫除濕煙氣中的微細(xì)粒子及氣溶膠。目前電廠燃煤煙氣的處理工藝基本為:低氮燃燒器→SCR反應(yīng)器→傳統(tǒng)靜電除塵器→脫硫吸收塔，一般情況下，經(jīng)過(guò)以上處理，煙塵排放濃度為20～30 mg/m3。在脫硫吸收塔之后設(shè)置濕式靜電除塵器，對(duì)低濃度的煙塵處理效率可達(dá)70%以上。煙塵排放濃度可以穩(wěn)定達(dá)到10 mg/m3以下，實(shí)現(xiàn)超凈排放。安裝濕式靜電除塵器可省去GGH系統(tǒng)，大大節(jié)省投資,降低廠用電率，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，同時(shí)可以消除石膏雨、濃白煙現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

濕式靜電除塵器不僅能滿足最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223-2011）達(dá)標(biāo)排放的要求,且出口煙塵排放濃度穩(wěn)定＜10 mg/Nm3，滿足較高的環(huán)保要求，運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)省投資，同時(shí)可以消除石膏雨、濃白煙現(xiàn)象，因此濕式靜電除塵器較為適合現(xiàn)有電廠的改造。

[1]田鉑,陳志偉,趙貴燕,趙德強(qiáng).燃煤電廠鍋爐袋除塵與電袋除塵應(yīng)用技術(shù)探析[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè),2009(8).

[2]劉艷菊,郭巖冰.濕式高壓靜電除塵器的原理及應(yīng)用[J].電氣技術(shù),2008(10).