DQZHAN技術(shù)訊：燃煤電廠機組除塵器優(yōu)化改造
概述
由于國家標準《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，重點地區(qū)新建火電發(fā)電鍋爐煙塵排放濃度不超過20mg/m3；2014年7月1日起，現(xiàn)有火電發(fā)電鍋爐煙塵排放濃度不超過30mg/m3，重點地區(qū)現(xiàn)有火電發(fā)電鍋爐煙塵排放濃度不超過20mg/m3。加之，環(huán)保部頒布的《關(guān)于火電企業(yè)脫硫設(shè)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(zhì)。
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(diào)整方式效果不佳的情況時，只能提高除塵器的二次電流，這樣使電除塵器的單耗明顯增大，現(xiàn)在電除塵器已無法滿足火電鍋爐煙塵排放濃度標準。
2優(yōu)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(jié)能提效，但其效果應(yīng)是電源及本體的綜合結(jié)果，采用高頻電源的除塵器首先要求除塵器本體的設(shè)計容量大，本體設(shè)備無質(zhì)量問題，即比收塵面積及電場風(fēng)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(yīng)減少電除塵器的總收塵面積。
2.1.3煤質(zhì)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(diào)質(zhì)、電袋復(fù)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(diào)質(zhì)
2.2.1對于國家新頒布GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》的排放濃度規(guī)定要求，煙氣調(diào)質(zhì)長期穩(wěn)定在≤30mg/m3難度較大。
2.2.2煤質(zhì)發(fā)生變化會產(chǎn)生一定影響，因此煙氣調(diào)質(zhì)使用還有一定的局限性。
2.2.3煙氣調(diào)質(zhì)的原料為硫磺，要求純度較高，否則容易堵塞或結(jié)垢管道，一般一臺600MW機組滿負荷運行需要硫磺約70kg/h左右，有一定的運行成本。
2.2.4從現(xiàn)有電廠煙氣調(diào)質(zhì)的運行情況看，由于設(shè)計和蒸汽伴熱等問題使煙氣調(diào)質(zhì)投入的穩(wěn)定性受影響，應(yīng)考慮電除塵器+煙氣調(diào)質(zhì)+旋轉(zhuǎn)電極+高頻電源等多項技術(shù)的組合。
2.3采用電除塵器+旋轉(zhuǎn)電極
2.3.1原有電除塵器設(shè)計是否滿足改造旋轉(zhuǎn)極板要求。
2.3.2燃用煤質(zhì)影響，未端旋轉(zhuǎn)電極的放電極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(shù)屬電除塵器范疇。
2.3.3鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)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(shè)計煙氣量，由于旋轉(zhuǎn)電極為平板式，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(jù)旋轉(zhuǎn)電極制造廠家介紹，旋轉(zhuǎn)電極的除塵能力相當(dāng)兩個電場，因此如果旋轉(zhuǎn)電極的電場出現(xiàn)故障，則會影響整體除塵器的除塵效率，影響的程度應(yīng)該非常大，可靠性是我們非常關(guān)注的。
2.4低溫除塵器
2.4.1為了電除塵器更好的應(yīng)用，目前采用永煙氣調(diào)溫裝置，現(xiàn)可利用煙氣余熱將凝結(jié)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(dǎo)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(jié)酸也結(jié)合，進行除塵，其主要優(yōu)點是提高電廠熱效率和提高電除塵器的穩(wěn)定性和可靠性，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高除塵效率。微分電場將普通平板的極板用通透型微分極板代替。微分極板，顧名思義，每個大極板由若干個微小極板組合而成。
2.5.2微分電場的微分通道中粉塵流速低，解決了常規(guī)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(jié)構(gòu)解決了電除塵器振打不力的技術(shù)難題。
2.5.4微分電場對粉塵比電阻敏感性大大降低。
2.5.5微分電場解決除塵器集塵面積達不到現(xiàn)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(jié)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(tǒng)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：降水無噴向放電極和電暈區(qū)，水霧在芒刺電極形成的強大的電暈場內(nèi)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(qū)動下達到集塵極而被捕集。2.6.3濕式靜電除塵器的特點：在極板沖洗液加入相應(yīng)的化學(xué)吸收劑，可對于亞微米的顆粒、重金屬、有機物都可收集；對粘性大及高比電阻粉塵也有收塵效果，適應(yīng)高濕煙氣；濕式除塵器內(nèi)部沒有轉(zhuǎn)動設(shè)備，可靠性提高。
2.6.4濕式靜電除塵器缺點：極板上液模要均勻，極板不宜過長，阻力較高、噴嘴磨損、堵塞、設(shè)備腐蝕，結(jié)垢。投入成本較高以及污水處理困難，對于高粉塵濃度或高濃度的煙氣條件不宜采用。
2.7導(dǎo)電濾槽
2.7.1在電場末端增均設(shè)特制的導(dǎo)電濾槽（每個排收塵板的末端），可有效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(dǎo)電濾槽捕集后，不會產(chǎn)生反電暈，這是因為在導(dǎo)電濾槽中部存在形成反電暈的電場。
2.7.3導(dǎo)電濾槽可以有效捕集低比電阻粉塵，獲電的低比電阻粉塵在電場力和風(fēng)力的作用下，運動方向指向?qū)щ姙V槽進口，而進入槽內(nèi)的粉塵在靜電吸附和攔截過濾雙重作用下，均會被有效捕集。即使低比電阻粉塵被捕集后會有反彈的現(xiàn)象，也會被氣流帶走。
2.7.4獲電不足的粉塵可被導(dǎo)電濾槽有效捕集，在電場的作用下，這部分粉塵多被抑制在收塵極附近氣流運動，因此正是導(dǎo)電槽有效捕集的對象之一。
2.7.5陰、陽極振打清灰的二次揚塵，多為凝聚的顆?；蚱瑺罘蹓m，易被電場抑制在收塵極附近氣流運動，也是導(dǎo)電槽有效捕集的對象。
2.7.6導(dǎo)電槽的寬度和透氣率可根據(jù)設(shè)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(shè)備阻力不能明顯增加，大大影響了除塵效率。
2.7.7導(dǎo)電率槽的耐溫、導(dǎo)電性、透氣性、高強度、清灰效果以及使用壽命都是應(yīng)用于除塵器中必須確保的技術(shù)條件。
2.7.8在電除塵器改造中采用導(dǎo)電槽收塵極裝置會與原電場的陰極框架和振打清灰裝置發(fā)生干涉，因此必須對其進行合理改造。但在新建電除塵時，通過合理的改進設(shè)計可解決這一問題。
2.8電袋復(fù)合除塵器
2.8.1針對于重點地區(qū)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(qū)，煙氣含硫量適中、含濕量相對較低。
2.8.3電袋復(fù)合除塵器本體阻力一年內(nèi)應(yīng)小于900Pa，三年后本體阻力應(yīng)小于1200Pa。
3結(jié)束語
通過上述改造方案的應(yīng)用，新建火電鍋爐煙塵排放濃度不超過30mg/m3和重點地區(qū)新建火電發(fā)電鍋爐煙塵排放濃度不超過20mg/m3均可以實現(xiàn)的。
