基于电厂电除尘器除尘效率的改进措施分析

陈增良

摘要：国家要求燃煤电厂锅炉应逐步转变为超低排放锅炉。与新锅炉或大型电站锅炉相比，小型电力企业和自有电厂锅炉更难改造。在分析炼油厂小型电厂和自备电厂锅炉现有环保设施和锅炉排放状况的基础上，比较了脱硫塔前干法除尘，塔内效率提高三大技术方案的效果，指出应注意设备腐蚀，SO3去除和在线监测，并提出改造的技术方案和实践。

关键词：电厂;电除尘器;除尘效率

中图分类号：X701      文献标识码：A

引言

湿式电除尘器能够高效率收集烟气中酸雾、气溶胶等，有效提高污染控制效率。低低温电除尘技术能完成大部分的SO3脱除工作，且节能效果明显，能够提高湿法脱硫系统协同除尘效果，当前大多数电厂采用的都是湿式烟气脱硫系统，这也使湿式电除尘技术和低低温电除尘技术在电厂中具有良好的应用基础和前景。而电袋除尘器的除尘性能不受煤种的影响，特别适合高比阻粉尘收集，除尘效果高效且稳定，节能降耗效果明显，是常规电除尘较好的改造方向。

1、湿式电除尘技术

1.1、湿式电除尘器的工作原理

湿式电除尘器通过在电场阴阳极之间施加足够高的直流电压，使周围气体介质电离，产生大量负离子和自由电子，并向阳极板运动，烟气通过时与电极间离子和电子碰撞粘附实现粉尘荷电，吸附到阳极板上，实现对污染物（粉尘、小液滴）的有效捕捉。相较于干式电除尘器，极板上的灰尘清除不是机械振打，而是通过水冲洗和收集液滴的自流来完成。湿式电除尘器烟气湿度较大，通过产生大量液滴来捕捉灰尘，并收置于收尘板表面，形成溢流状态，借助于合理的冲洗方式实现粉尘收集。在湿式电除尘器的阳极板中设置喷水系统，水雾直接喷射到电极发生雾化反应，并与粉尘颗粒有效的粘着在一起，凝结湿化的颗粒，利用电场驱动力收集粉尘颗粒，在收尘极中形成水膜，将收集到的粉尘冲走。部分湿式电除尘器没有喷水系统，烟气中水分处于饱和状态时，集中到收尘极形成水膜来实现粉尘清除。

1.2、湿式电除尘技术的种类

目前的湿式静电除尘器技术主要有金属板式和玻璃钢管式两种。在管式湿式静电除尘器的运行中，在固定期间采用喷水清洗方法，无需设置循环水箱。喷淋水可直接排入脱硫塔或排水坑内。管式湿式静电除尘器采用垂直布置，上下两种形式的烟气流向，采用导电玻璃钢和管式结构作为集尘材料，模块化组装。板式电除尘器一般采用水平布置，烟气水平进出，运行中不断喷水、净化。喷水由灰斗收集，排放到循环水箱中喷淋，烟气在后部加热。该装置用于保证除尘效率。

2、烟尘超低排放改造技术

传统的锅炉烟气污染物控制方案或技术都是单一的污染物控制。脱硫、脱氮、除尘均为独立处理系统。随着标准的提高和成本的增加，有必要采用“协同管理”的集成技术概念。在烟气SO2、NO x和颗粒物去除过程中，必须考虑到湿法脱硫等三种污染物的共同去除。该工艺中颗粒物的去除和半干法脱硫过程中颗粒物的有效去除为最终的深度处理创造了良好的条件。按工艺分类可分为预脱硫塔除尘效率、脱硫塔协同除尘、脱硫塔后深度除尘等。

2.1、低低温电除尘技术

长期以来，ESP在锅炉除尘领域具有广泛的适应性。在满足国内排放标准的前提下，ESP具有烟气量大，运行成本低，系统压力低，处理效率高，运行维护工作量小，无二次污染等优点。低温静电沉淀（LEEP）技术是通过热媒气体换热器（MGGH）或低温省煤器降低ESP的入口烟气温度，使其达到酸露点温度以下（90-100℃），使烟气中的大部分SO3形成硫酸雾，附着在颗粒物质上并被中和，从而可以有效地除去SO3。1997年，三菱公司开发了基于烟气换热器装置的低温高效烟气处理技术，该技术已在日本得到广泛应用。实践表明，低温ESP出口处颗粒物质的质量浓度小于30 mg / m3，SO3质量浓度小于3.57 mg / m3。通过脱硫塔协同去除烟尘，同时控制液滴浓度和液滴固体含量，湿法脱硫出口烟气质量浓度可低于5 mg / m3。低温和低温除尘技术也存在各种问题。低温和低温静电沉淀降低了烟尘的比阻，降低了粉尘的附着力，使二次扬尘现象更加严重。低烟温使MGGH中的SO3凝结形成硫酸雾，具有腐蝕性。低烟温也会导致灰分流动性差，容易造成灰斗堵塞，这需要选择静电除尘器的材料。并设计变更，研究和探索有针对性的材料或技术的选择来解决。

2.2、电袋复合除尘技术

电袋复合除尘器为一体式结构。除尘器前部为一个或两个电场的电除尘区，后部为布袋除尘区。含尘烟气进入除尘器后，电场中约80-90%的粉尘被静电力除去，电场中难以收集的粉尘进入布袋除尘区，通过滤袋的过滤作用除去，过滤。烟通过烟道排出。例如，浙江飞达环保科技有限公司生产的2LH273型一体化电袋复合除尘器，用于山东某发电厂4、5炉，由前置电场和袋式除尘器组成。电场位于除尘器的前面，后面是三个部分。该区域为布袋除尘区，三个区域错层布置，优良的布风设计，可促进布袋区粉尘快速有效沉降，减少粉尘的二次吸附。在含尘烟气进入除尘器后，电动袋式除尘器可以发挥两种除尘器各自的优点。前电场首先收集粒径较大的颗粒，前电场的预除尘作用和充电效果对提高袋式除尘器的性能起着重要作用。烟气通过前电场后，大部分尘粒被去除，大大降低了袋式除尘器阻力上升的速度，延长了袋式除尘器的清洗周期和频率，节约了清灰能耗，提高了袋式除尘器的整体使用寿命，提高了袋式除尘器的使用寿命，提高了除尘效率。e布袋除尘器的除尘效率不受烟尘比电阻和粒径的影响。布袋除尘器后的粉尘排放质量可保证在30mg/m3以下。甚至更低。

3、常规除尘器现有问题及解决方式

当前我国大多数燃煤电厂所使用的煤质属性多样，不仅煤灰分较高，而且煤质相对较差，缺乏稳定性，而且常规的干式静电除尘器长时间运行后会出现各种各样的在运行中无法解决的问题，例如RSB芒刺线年久失修断裂而与阳极板搭接造成整个电场绝缘不合格，从而整个电场掉闸，无法投运;“氨逃逸”引起的阳极板及入口均风板粉尘板结，造成除尘效果下降以及入口堵塞等;阳极振打故障和阴极振打系统下沉等问题造成除尘振打效果降低除灰能力下降等等一系列的问题，都是在电除尘运行过程中无法处理解决的，因此单一的采用干式静电除尘器无法达到排放要求，甚至会对环境带来较大污染。当前大部分电厂都开始对除尘系统进行改造，使其能够达到燃煤电厂烟尘排放标准要求，并且减少石灰石石膏湿法脱硫系统对环境带来的污染。电袋除尘器的改造较为方便，将原有电除尘器的后部电场区域更改为布袋除尘器，节能降耗效果明显，且日常维护较为方便，不论从维修还是使用上都有较高的经济性。湿式电除尘器技术相对较为成熟，已有多年的成功运行经验，并且能够有效解决石膏雨问题。

结束语

为了实现烟尘的超低排放，必须进行除尘改造和提高效率。目前，电厂锅炉烟气和粉尘排放质量浓度小于20mg / m3。通过改造现有的ESP，提高脱硫塔的效率，在末端加入高效雾化收集器，安装湿式ESP，可以充分实现排放质量浓度低于10mg / m3的超低排放要求。

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（作者单位：华能淄博白杨河发电有限公司）