專業｜燃煤電廠機組除塵器優化改造
2019-08-1018:17:18
由于標準《火電廠大氣污染物排放標準GB13223-2011》的頒布實施，其中：2012年1月1日起，新建火電鍋爐煙塵排放濃度不超過30mg/m3，地區新建火電發電鍋爐煙塵排放濃度不超過20mg/m3；2014年7月1日起，現有火電發電鍋爐煙塵排放濃度不超過30mg/m3，地區現有火電發電鍋爐煙塵排放濃度不超過20mg/m3。加之，環保部頒布的《關于火電企業脫硫設備旁路煙道擋板的實施鉛封通知》，在無旁路煙氣擋板時，如除塵器故障時，將會影響后級的脫硫漿液的品質。
1 目前存在的問題
寧夏本地燃煤干燥基灰分在35%左右，而目前寧夏大部分大型燃煤電廠均采用電除塵器，在此干燥基灰分的情況下、運行調整方式效果不佳的情況時，只能提器的二次電流，這樣使電除塵器的單耗明顯增大，現在電除塵器已無法滿足火電鍋爐煙塵排放濃度標準。
2 優化改造方式
2.1電除塵器+高頻電源組合
2.1.1高頻電源可節能提效，但其效果應是電源及本體的綜合結果，采用高頻電源的除塵器首先要求除塵器本體的設計容量大，本體設備無質量問題，即比收塵面積及電場風速滿足改造要求，考慮電廠所要求出口粉塵濃度值。
2.1.2對于新建電除塵器不能因采用高頻電源而相應減少電除塵器的總收塵面積。
2.1.3煤質的影響還是存在的。
2.1.4與其它改造組合：在原有電除塵器改造為電除塵器+煙氣調質、電袋復合式除塵器時，可進行電源改造為高頻電源的工作。
2.2采用電除塵器+煙氣調質
2.2.1對于新頒布GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》的排放濃度規定要求，煙氣調質長期穩定在≤30mg/m3難度較大。
2.2.2煤質發生變化會產生影響，因此煙氣調質使用還有的局限性。
2.2.3煙氣調質的原料為硫磺，要求純度較高，否則容易堵塞或結垢管道，一般一臺600MW機組滿負荷運行需要硫磺約70kg/h左右，有的運行成本。
2.2.4從現有電廠煙氣調質的運行情況看，由于設計和蒸汽伴熱等問題使煙氣調質投入的穩定性受影響，應考慮電除塵器+煙氣調質+旋轉電+高頻電源等多項技術的組合。
2.3采用電除塵器+旋轉電
2.3.1原有電除塵器設計是否滿足改造旋轉板要求。
2.3.2燃用煤質影響，未端旋轉電的放電對粉塵荷電也受影響，可能造成整體的除塵器效率下降，畢竟此技術屬電除塵器范疇。
2.3.3鍋爐煙風系統漏風和鍋爐排煙溫度高因素，造成進入除塵器實際煙氣量大于設計煙氣量，由于旋轉電為平板式，無防塵飛揚的槽溝，有造成粉塵二次飛揚的可能性。
2.3.4根據旋轉電制造廠家介紹，旋轉電的除塵能力相當兩個電場，因此如果旋轉電的電場出現故障，則會影響整體除塵器的除塵效率，影響的程度應該非常大，性是我們非常關注的。
2.4低溫除塵器
2.4.1為了電除塵器的應用，目前采用永煙氣調溫裝置，現可利用煙氣余熱將凝結水加熱，將電除塵器入口的煙溫從155℃降低至110℃左右，使煙氣中粉塵比電阻降低，相對減少電除塵器煙氣量及提高粉塵的導電性，提高了電除塵器效率。
2.4.2燃煤電廠在煙氣溫度低下運行的電除塵為低溫電除塵器及低低溫電除塵器，低溫電除塵器為煙氣在酸露點以上，就是降低粉塵比電阻，提高電除塵效率。而低低溫除塵器即在煙氣酸露點一下，利用粉塵與煙氣凝結酸也結合，進行除塵，其主要優點是提高電廠熱效率和提高電除塵器的穩定性和性，目前大唐寧德電廠已改造成功。
2.5電除塵器+微分電場
2.5.1在電除塵的末級電場安裝微分電場，以減少二次飛揚及提效率。微分電場將普通平板的板用通透型微分板代替。微分板，顧名思義，每個大板由若干個微小板組合而成。
2.5.2微分電場的微分通道中粉塵流速低，解決了常規電除塵器振打時粉塵二次飛揚的問題。
2.5.3微分電場的新型結構解決了電除塵器振打不力的技術難題。
2.5.4微分電場對粉塵比電阻敏感性降低。
2.5.5微分電場解決除塵器集塵面積達不到現行標準的要求，采用微分電場可增加近一倍電場集塵面積。
2.5.6微分電除塵器即可大幅減排，也可大幅節能。
2.6電除塵器+WFGD+濕式電除塵器
2.6.1濕式除塵器由于使用條件的局限性，在燃煤電廠不是單獨使用，一般與濕法脫硫系統配合使用。典型的煙氣流程為SCR+ESP+WFGD+WESP或SCR+FF+WFGD+WESP。
2.6.2濕式靜電除塵器的主要工作原理：降水無噴向放電和電暈區，水霧在芒刺電形成的電暈場內荷電后分裂進一步霧化，電場力、荷電水霧的碰撞攔截、吸附凝并，對粉塵粒子起捕集作用，終粉塵粒子在電場力的驅動下達到集塵而被捕集。2.6.3濕式靜電除塵器的特點：在板沖洗液加入相應的化學吸收劑，可對于亞微米的顆粒、重金屬、物都可收集；對粘性大及高比電阻粉塵也有收塵效果，適應高濕煙氣；濕式除塵器內部沒有轉動設備，性提高。
2.6.4濕式靜電除塵器缺點：板上液模要均勻，板不宜過長，阻力較高、噴嘴磨損、堵塞、設備腐蝕，結垢。投入成本較高以及污水處理困難，對于高粉塵濃度或的煙氣條件不宜采用。
2.7導電濾槽
2.7.1在電場末端增均設的導電濾槽（每個排收塵板的末端），可捕集沿收塵板表面逃逸的粉塵，它既有靜電捕集粉塵的功能也有攔截過濾粉塵的作用。
2.7.2高比電阻粉塵被導電濾槽捕集后，不會產生反電暈，這是因為在導電濾槽中部存在形成反電暈的電場。
2.7.3導電濾槽可以捕集低比電阻粉塵，獲電的低比電阻粉塵在電場力和風力的作用下，運動方向指向導電濾槽，而進入槽內的粉塵在靜電吸附和攔截過濾雙重作用下，均會被捕集。即使低比電阻粉塵被捕集后會有反彈的現象，也會被氣流帶走。
2.7.4獲電不足的粉塵可被導電濾槽捕集，在電場的作用下，這部分粉塵多被在收塵附近氣流運動，因此正是導電槽捕集的對象之一。
2.7.5陰、陽振打清灰的二次揚塵，多為凝聚的顆粒或片狀粉塵，易被電場在收塵附近氣流運動，也是導電槽捕集的對象。
2.7.6導電槽的寬度和透氣率可根據設備阻力和除塵效率的要求而定，其寬度的增加和透氣率的下降，會使阻力增加，而除塵率會明顯提高。在電除塵器改造過程中，由于設備阻力不能明顯增加，影響了除塵效率。
2.7.7導電率槽的耐溫、導電性、透氣性、、清灰效果以及使用壽命都是應用于除塵器中的技術條件。
2.7.8在電除塵器改造中采用導電槽收塵裝置會與原電場的陰框架和振打清灰裝置發生干涉，因此對其進行合理改造。但在新建電除塵時，通過合理的改進設計可解決這一問題。
2.8電袋復合除塵器
2.8.1針對于地區粉塵排放濃度要求小于30mg/m3，除塵器入口粉塵濃度大于40g/m3，排煙溫度小于160℃，適用于原有電除塵的改造，針對于四、五電場的電除塵改造。
2.8.2對空氣中固體顆粒物PM2.5、PM10控制有要求的城市及地區，煙氣含硫量適中、含濕量相對較低。
2.8.3電袋復合除塵器本體阻力一年內應小于900Pa，三年后本體阻力應小于1200Pa。
3 結束語
通過上述改造方案的應用，新建火電鍋爐煙塵排放濃度不超過30mg/m3和地區新建火電發電鍋爐煙塵排放濃度不超過20mg/m3均可以實現的。
