基于電廠電除塵器除塵效率的改進(jìn)措施分析

陳增良

摘要：國(guó)家要求燃煤電廠鍋爐應(yīng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槌团欧佩仩t。與新鍋爐或大型電站鍋爐相比，小型電力企業(yè)和自有電廠鍋爐更難改造。在分析煉油廠小型電廠和自備電廠鍋爐現(xiàn)有環(huán)保設(shè)施和鍋爐排放狀況的基礎(chǔ)上，比較了脫硫塔前干法除塵，塔內(nèi)效率提高三大技術(shù)方案的效果，指出應(yīng)注意設(shè)備腐蝕，SO3去除和在線監(jiān)測(cè)，并提出改造的技術(shù)方案和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：電廠;電除塵器;除塵效率

中圖分類號(hào)：X701 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

濕式電除塵器能夠高效率收集煙氣中酸霧、氣溶膠等，有效提高污染控制效率。低低溫電除塵技術(shù)能完成大部分的SO3脫除工作，且節(jié)能效果明顯，能夠提高濕法脫硫系統(tǒng)協(xié)同除塵效果，當(dāng)前大多數(shù)電廠采用的都是濕式煙氣脫硫系統(tǒng)，這也使?jié)袷诫姵龎m技術(shù)和低低溫電除塵技術(shù)在電廠中具有良好的應(yīng)用基礎(chǔ)和前景。而電袋除塵器的除塵性能不受煤種的影響，特別適合高比阻粉塵收集，除塵效果高效且穩(wěn)定，節(jié)能降耗效果明顯，是常規(guī)電除塵較好的改造方向。

1、濕式電除塵技術(shù)

1.1、濕式電除塵器的工作原理

濕式電除塵器通過在電場(chǎng)陰陽極之間施加足夠高的直流電壓，使周圍氣體介質(zhì)電離，產(chǎn)生大量負(fù)離子和自由電子，并向陽極板運(yùn)動(dòng)，煙氣通過時(shí)與電極間離子和電子碰撞粘附實(shí)現(xiàn)粉塵荷電，吸附到陽極板上，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物（粉塵、小液滴）的有效捕捉。相較于干式電除塵器，極板上的灰塵清除不是機(jī)械振打，而是通過水沖洗和收集液滴的自流來完成。濕式電除塵器煙氣濕度較大，通過產(chǎn)生大量液滴來捕捉灰塵，并收置于收塵板表面，形成溢流狀態(tài)，借助于合理的沖洗方式實(shí)現(xiàn)粉塵收集。在濕式電除塵器的陽極板中設(shè)置噴水系統(tǒng)，水霧直接噴射到電極發(fā)生霧化反應(yīng)，并與粉塵顆粒有效的粘著在一起，凝結(jié)濕化的顆粒，利用電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力收集粉塵顆粒，在收塵極中形成水膜，將收集到的粉塵沖走。部分濕式電除塵器沒有噴水系統(tǒng)，煙氣中水分處于飽和狀態(tài)時(shí)，集中到收塵極形成水膜來實(shí)現(xiàn)粉塵清除。

1.2、濕式電除塵技術(shù)的種類

目前的濕式靜電除塵器技術(shù)主要有金屬板式和玻璃鋼管式兩種。在管式濕式靜電除塵器的運(yùn)行中，在固定期間采用噴水清洗方法，無需設(shè)置循環(huán)水箱。噴淋水可直接排入脫硫塔或排水坑內(nèi)。管式濕式靜電除塵器采用垂直布置，上下兩種形式的煙氣流向，采用導(dǎo)電玻璃鋼和管式結(jié)構(gòu)作為集塵材料，模塊化組裝。板式電除塵器一般采用水平布置，煙氣水平進(jìn)出，運(yùn)行中不斷噴水、凈化。噴水由灰斗收集，排放到循環(huán)水箱中噴淋，煙氣在后部加熱。該裝置用于保證除塵效率。

2、煙塵超低排放改造技術(shù)

傳統(tǒng)的鍋爐煙氣污染物控制方案或技術(shù)都是單一的污染物控制。脫硫、脫氮、除塵均為獨(dú)立處理系統(tǒng)。隨著標(biāo)準(zhǔn)的提高和成本的增加，有必要采用“協(xié)同管理”的集成技術(shù)概念。在煙氣SO2、NO x和顆粒物去除過程中，必須考慮到濕法脫硫等三種污染物的共同去除。該工藝中顆粒物的去除和半干法脫硫過程中顆粒物的有效去除為最終的深度處理創(chuàng)造了良好的條件。按工藝分類可分為預(yù)脫硫塔除塵效率、脫硫塔協(xié)同除塵、脫硫塔后深度除塵等。

2.1、低低溫電除塵技術(shù)

長(zhǎng)期以來，ESP在鍋爐除塵領(lǐng)域具有廣泛的適應(yīng)性。在滿足國(guó)內(nèi)排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，ESP具有煙氣量大，運(yùn)行成本低，系統(tǒng)壓力低，處理效率高，運(yùn)行維護(hù)工作量小，無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。低溫靜電沉淀（LEEP）技術(shù)是通過熱媒氣體換熱器（MGGH）或低溫省煤器降低ESP的入口煙氣溫度，使其達(dá)到酸露點(diǎn)溫度以下（90-100℃），使煙氣中的大部分SO3形成硫酸霧，附著在顆粒物質(zhì)上并被中和，從而可以有效地除去SO3。1997年，三菱公司開發(fā)了基于煙氣換熱器裝置的低溫高效煙氣處理技術(shù)，該技術(shù)已在日本得到廣泛應(yīng)用。實(shí)踐表明，低溫ESP出口處顆粒物質(zhì)的質(zhì)量濃度小于30 mg / m3，SO3質(zhì)量濃度小于3.57 mg / m3。通過脫硫塔協(xié)同去除煙塵，同時(shí)控制液滴濃度和液滴固體含量，濕法脫硫出口煙氣質(zhì)量濃度可低于5 mg / m3。低溫和低溫除塵技術(shù)也存在各種問題。低溫和低溫靜電沉淀降低了煙塵的比阻，降低了粉塵的附著力，使二次揚(yáng)塵現(xiàn)象更加嚴(yán)重。低煙溫使MGGH中的SO3凝結(jié)形成硫酸霧，具有腐蝕性。低煙溫也會(huì)導(dǎo)致灰分流動(dòng)性差，容易造成灰斗堵塞，這需要選擇靜電除塵器的材料。并設(shè)計(jì)變更，研究和探索有針對(duì)性的材料或技術(shù)的選擇來解決。

2.2、電袋復(fù)合除塵技術(shù)

電袋復(fù)合除塵器為一體式結(jié)構(gòu)。除塵器前部為一個(gè)或兩個(gè)電場(chǎng)的電除塵區(qū)，后部為布袋除塵區(qū)。含塵煙氣進(jìn)入除塵器后，電場(chǎng)中約80-90%的粉塵被靜電力除去，電場(chǎng)中難以收集的粉塵進(jìn)入布袋除塵區(qū)，通過濾袋的過濾作用除去，過濾。煙通過煙道排出。例如，浙江飛達(dá)環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的2LH273型一體化電袋復(fù)合除塵器，用于山東某發(fā)電廠4、5爐，由前置電場(chǎng)和袋式除塵器組成。電場(chǎng)位于除塵器的前面，后面是三個(gè)部分。該區(qū)域?yàn)椴即龎m區(qū)，三個(gè)區(qū)域錯(cuò)層布置，優(yōu)良的布風(fēng)設(shè)計(jì)，可促進(jìn)布袋區(qū)粉塵快速有效沉降，減少粉塵的二次吸附。在含塵煙氣進(jìn)入除塵器后，電動(dòng)袋式除塵器可以發(fā)揮兩種除塵器各自的優(yōu)點(diǎn)。前電場(chǎng)首先收集粒徑較大的顆粒，前電場(chǎng)的預(yù)除塵作用和充電效果對(duì)提高袋式除塵器的性能起著重要作用。煙氣通過前電場(chǎng)后，大部分塵粒被去除，大大降低了袋式除塵器阻力上升的速度，延長(zhǎng)了袋式除塵器的清洗周期和頻率，節(jié)約了清灰能耗，提高了袋式除塵器的整體使用壽命，提高了袋式除塵器的使用壽命，提高了除塵效率。e布袋除塵器的除塵效率不受煙塵比電阻和粒徑的影響。布袋除塵器后的粉塵排放質(zhì)量可保證在30mg/m3以下。甚至更低。

3、常規(guī)除塵器現(xiàn)有問題及解決方式

當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)燃煤電廠所使用的煤質(zhì)屬性多樣，不僅煤灰分較高，而且煤質(zhì)相對(duì)較差，缺乏穩(wěn)定性，而且常規(guī)的干式靜電除塵器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)出現(xiàn)各種各樣的在運(yùn)行中無法解決的問題，例如RSB芒刺線年久失修斷裂而與陽極板搭接造成整個(gè)電場(chǎng)絕緣不合格，從而整個(gè)電場(chǎng)掉閘，無法投運(yùn);“氨逃逸”引起的陽極板及入口均風(fēng)板粉塵板結(jié)，造成除塵效果下降以及入口堵塞等;陽極振打故障和陰極振打系統(tǒng)下沉等問題造成除塵振打效果降低除灰能力下降等等一系列的問題，都是在電除塵運(yùn)行過程中無法處理解決的，因此單一的采用干式靜電除塵器無法達(dá)到排放要求，甚至?xí)?duì)環(huán)境帶來較大污染。當(dāng)前大部分電廠都開始對(duì)除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，使其能夠達(dá)到燃煤電廠煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)要求，并且減少石灰石石膏濕法脫硫系統(tǒng)對(duì)環(huán)境帶來的污染。電袋除塵器的改造較為方便，將原有電除塵器的后部電場(chǎng)區(qū)域更改為布袋除塵器，節(jié)能降耗效果明顯，且日常維護(hù)較為方便，不論從維修還是使用上都有較高的經(jīng)濟(jì)性。濕式電除塵器技術(shù)相對(duì)較為成熟，已有多年的成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并且能夠有效解決石膏雨問題。

結(jié)束語

為了實(shí)現(xiàn)煙塵的超低排放，必須進(jìn)行除塵改造和提高效率。目前，電廠鍋爐煙氣和粉塵排放質(zhì)量濃度小于20mg / m3。通過改造現(xiàn)有的ESP，提高脫硫塔的效率，在末端加入高效霧化收集器，安裝濕式ESP，可以充分實(shí)現(xiàn)排放質(zhì)量濃度低于10mg / m3的超低排放要求。

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（作者單位：華能淄博白楊河發(fā)電有限公司）