試論火力發(fā)電廠除塵器提效改造技術(shù)選擇和應(yīng)用

劉麗英

摘 要：論述了火力發(fā)電廠電除塵提效改造的必要性，介紹了多種電除塵器提效改造技術(shù)，分析了各項(xiàng)技術(shù)的適用條件，并闡述了各項(xiàng)技術(shù)在某些電廠的應(yīng)用情況進(jìn)行。電廠選擇電除塵器提效改造技術(shù)時(shí)需因廠制宜，保證機(jī)組煙塵超低排放改造的成功。

關(guān)鍵詞：超低排放；煙塵；電除塵器；提效改造

2014年9月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家能源局聯(lián)合下發(fā)了“關(guān)于印發(fā)煤礦節(jié)能減排行動(dòng)計(jì)劃的通知”（發(fā)改辦能源[2014]2093號(hào)） （2014 - 2020年）。明確要求東部地區(qū)積極推進(jìn)30萬(wàn)千瓦及以上公用火力發(fā)電機(jī)組和30萬(wàn)千瓦公用火力發(fā)電機(jī)組的環(huán)境保護(hù)，大氣污染物排放水平基本達(dá)到燃?xì)馀欧畔拗禍u輪機(jī)組。參考氧含量為6%。在此條件下，煙塵，二氧化硫和氮氧化物的排放濃度分別不高于10，35和50 mg / Nm3，鼓勵(lì)其他地區(qū)分別達(dá)到或接近排放限值。2015年12月2日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議提出，2020年國(guó)家火電機(jī)組全面實(shí)施超低排放，東部和中部地區(qū)應(yīng)提前到2017年和2018年。

1 電除塵器提效改造的必要性

火電廠煙氣的超低排放控制技術(shù)可以從技術(shù)路線歸納為兩種：一是終端處理技術(shù)，煙氣首先通過(guò)干燥的粉塵，然后用吸收塔清洗，最后通過(guò)一個(gè)吸收塔濕式靜電除塵器進(jìn)行深度凈化。一般轉(zhuǎn)化后，干洗塔出口處的粉塵濃度達(dá)到<30-40 mg / Nm3，濕法脫硫后粉塵濃度小于20 mg / Nm3，濕塵去除率<5 mg / Nm3，被排入煙囪；加工工藝中，煙氣首先通過(guò)干粉塵，同時(shí)結(jié)合高效脫硫和濕法脫硫，同時(shí)控制泥漿的夾帶，干粉收集器轉(zhuǎn)化后的粉塵濃度達(dá)到<20mg / Nm3，然后通過(guò)脫硫深度除塵裝置達(dá)到煙氣<5mg / Nm3，排入煙囪。靜電除塵器的效率和出口處的粉塵濃度直接影響煙塵的超低排放，因此有必要提高靜電除塵器的效率。

2 電除塵器提效技術(shù)及其應(yīng)用情況介紹

2.1 氣流均布技術(shù)

空氣分布不均勻主要影響靜電除塵器的運(yùn)行[1][2]：（1）不同風(fēng)速不同區(qū)域采集的塵埃量不同。由于風(fēng)量減少，速度不同。它不能彌補(bǔ)由于風(fēng)速過(guò)高而導(dǎo)致的灰塵收集量減少，從而導(dǎo)致總的除塵效率顯著降低；（2）當(dāng)局部空氣流速很高并且已經(jīng)沉積在收集板和料斗上時(shí)發(fā)生沖刷。大量灰塵會(huì)再次上升，并產(chǎn)生二次粉塵。（3）渦流可能在高流量區(qū)域局部產(chǎn)生。（4）在低流量區(qū)域，過(guò)多的灰分可能積聚在陰極線上，造成反電暈現(xiàn)象。為了提高氣流的均勻性，必須首先對(duì)現(xiàn)有集塵器和入口流場(chǎng)進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值模擬。根據(jù)集塵器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原始狀態(tài)下的流場(chǎng)特性，分析了煙囪內(nèi)部的導(dǎo)流器。氣流的影響以及進(jìn)氣道中的偏轉(zhuǎn)器的寬度，角度，數(shù)量和安裝位置對(duì)流場(chǎng)的影響最終優(yōu)化了偏轉(zhuǎn)器的布局。

對(duì)多個(gè)電廠除塵器提效改造技術(shù)的調(diào)研，大家在選擇各種改造技術(shù)的同時(shí)往往會(huì)忽略除塵器最本質(zhì)的一些部分，而除塵器入口煙氣的均布工作就是除塵器最本質(zhì)的部分之一，是提高除塵器效率的重要工作之一，建議電廠對(duì)該部分進(jìn)行一些工作，較少的投入可以取得較大的效果。

2.2 低溫電除塵技術(shù)

低溫電除塵技術(shù)是指在電除塵器入口煙道上布置低溫省煤器，使得除塵器入口煙氣溫度降低，可以：（1）降低粉對(duì)比電阻，提高粉塵荷電效果；（2）減少煙氣量，增大比集成面積；（3）若將煙溫降低到酸露點(diǎn)以下，可使煙氣中的SO2析出，吸附大量煙塵，而且可以除去大量SO2。通過(guò)以上幾點(diǎn)，加裝低溫省煤器可進(jìn)一步提高電除塵器除塵效率。針對(duì)鍋爐目前排煙溫度情況和余熱利用情況，低溫省煤器的改造也有兩種方案：（1）純低溫省煤器改為帶暖風(fēng)器的廣義回?zé)峒夹g(shù)，低省分高、低溫段布置于電除塵器前后，低溫段用于加熱暖風(fēng)器，高溫段用于加熱凝結(jié)水。（2）將原低省改為MGGH的升溫段，在煙囪入口增加煙氣再熱段，提高煙氣溫度至80℃左右。所以加裝低溫省煤器的有附帶效果，對(duì)于方案（1），低溫省煤器可以節(jié)省電廠能耗，節(jié)能效果可觀，許多電廠作為自己的節(jié)能項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行改造；對(duì)于方案（2），可以提高排煙溫度，消除石膏雨、煙羽、大白煙等視覺(jué)效果，對(duì)于電廠的社會(huì)效益有正面影響。

2.3 高頻電源技術(shù)

將常規(guī)電源改為高頻電源（或脈沖電源）：（1）高頻電源輸出直流電壓比工頻電源平均電壓高約20%，電流提高近一倍，增加粉塵荷電量，從而提高電除塵器效率。高頻電源尤其適合于在前電場(chǎng)應(yīng)用，由于前電場(chǎng)煙塵濃度較高，大量的粉塵需要快速荷上電荷，配上高頻電源，提高了電流，在煙氣流動(dòng)下粉塵荷電效率大幅提高，避免了因粉塵濃度高而產(chǎn)生的電暈封閉。（2）可以為電除塵器提供從純直流到窄脈沖的各種電壓波形，可根據(jù)電除塵器的工況，提高最佳電壓波形，達(dá)到節(jié)能的效果。

2.4 導(dǎo)電濾槽技術(shù)

導(dǎo)電濾槽技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種靜電除塵器技術(shù)。這是一個(gè)集塵裝置，可以在陽(yáng)極板后面增加垂直氣流。它可以在不對(duì)原靜電除塵器造成重大影響的情況下使用。有效抑制二次粉塵，增加集塵面積，提高靜電除塵器的除塵效率。其原理是：當(dāng)粉塵剛剛進(jìn)入靜電除塵器的電場(chǎng)時(shí)，流動(dòng)截面的粉塵濃度分布基本相同，但到了電場(chǎng)末端，由于電場(chǎng)力的作用，循環(huán)部的粉塵濃度分布發(fā)生較大變化。趨勢(shì)是在集塵板和放電電極之間的空間中，集塵板附近的粉塵濃度較高，并且放電電極附近的粉塵濃度較低。盡管大部分灰塵靠近集塵板，但由于灰塵的相互排斥以及灰塵的存在而導(dǎo)致缺乏動(dòng)力，部分灰塵不能被灰塵收集板捕獲并隨著灰塵收集板電場(chǎng)。

該技術(shù)已在多個(gè)電廠應(yīng)用，起到一定的提效效果，而且導(dǎo)電濾槽技術(shù)改造工作量較小，投資少，工期較短，比較適合于受場(chǎng)地限制的除塵改造項(xiàng)目，而且基本不增加運(yùn)行阻力。

3 總結(jié)

本文對(duì)目前應(yīng)用較多的火力發(fā)電廠電除塵器提效改造技術(shù)進(jìn)行了介紹，并且分析了各項(xiàng)技術(shù)的適用條件以及介紹了部分電廠的應(yīng)用情況。當(dāng)然，電除塵器提效改造技術(shù)不僅只有以上的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊衡.提高電除塵器效率的氣流流型優(yōu)化與數(shù)值模擬[D].西安：西安建筑科技大學(xué)，2004：1-34.

[2]楊文生，趙心夏.改進(jìn)氣流分布板是提高電收塵器收塵效率的有效途徑[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，29（3）.