烟气除尘及余热回收循环系统在电厂中的应用

摘 要：本文首先介绍了燃煤锅炉烟气除尘技术，包括静电除尘和袋式除尘；再阐述了烟气余热回收利用技术；最后分析了烟气除尘及余热回收循环系统的应用研究价值。

关键词：烟气除尘；余热回收；火电厂

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.175

各国经济水平的日益增长，能源需求的日益增加，各国政府与科学家越来越关注对能源的节约，同时由于恶化的环境，烟气中粉尘对生态环境以及人身健康造成了很大的危害，必须重视电厂煤烟污染问题并及时处理。对烟气排放需要进行大量的人力、物力去进行治理。

1 烟气粉尘危害及除尘设备

烟气粉尘是对人体健康和大气污染的有害物，越来越受重视，各国都采取了相应的限制措施。为了防止烟气粉尘对人体健康的危害，各国制定了严格的控制标准，显然要达到新标准就需要采用更高效率的除尘设备。

烟气除尘技术近年来有了很快发展。烟气除尘的技术包括电气除尘器技术、袋式除尘器技术和电袋结合除尘器技术。

电气除尘器，又称为静电除尘器，它是利用电晕放电，使气体中的尘粒带上电荷，并通过静电场的作用使尘粒从气流中分离出来。其特点是除尘效率高。内蒙古某热电厂选用的电气除尘器的型号为EEC 70@400-2x12，其除尘效率达90%。电气除尘器按照集尘电极结构形式又分为管式电气除尘器和板式电气除尘器；按照在电气除尘器中气流的流动方向分为立式电气除尘器和卧式电气除尘器；按清灰方式可以分为干式电气除尘器和湿式电气除尘器；按电晕极和集尘极在电气除尘器中的配置位置可分为单区电气除尘器和双区电气除尘器。板式电气除尘器的中部是两端固定的金属导线，作为放电极（电晕极），放电极接高压直流电源的负极。两边的平板为集尘极，接电源正板。

袋式除尘器是一种高效除尘设备，它利用有机纤维和无机纤维过滤布将含尘烟气中的固体粉尘因捕集而分离出来。其过滤材料多做成袋形，故又称为布袋除尘器。当其结构设计和滤布选择理想时候，可以除去99%以上的大于5微米的粉尘颗粒。袋式除尘器主要由主风机、箱体、滤袋、压缩空气管、排尘装置、脉冲控制仪、控制阀等组成。滤袋是其主体部分，含尘烟气的净化就是通过滤袋的功能来实现的。滤袋要求过滤效果好、容尘量大、耐腐蚀、吸湿小、透气性好。袋式除尘器的净化效率与過滤材料有很大关系。

“RF”型袋式除尘器是控制空气污染的一种脉冲喷吹除尘设备，从燃煤锅炉烟气当中清除粉尘，使洁净烟气通过烟囱再排入大气中。脉冲喷吹袋室收尘器滤袋的特点是顶部开口、底部封闭。烟气从滤袋外部进入滤袋内部，洁净烟气从上部开口的滤袋顶部排出，进入净烟气室。滤袋从花板上悬吊下来。内蒙古某热电厂1号、2号炉安装的是鲁奇1144RF8000标准型号袋式除尘器。该热电厂1号、2号炉安装的袋式除尘器设计为从烟气中清除粉尘，从烟囱排放进入大气的烟气含尘量不超过50 mg/Nm3。

2 排烟损失及余热回收

我国能源消耗形势严峻，国家对节能降耗的要求更加严格，各大电力集团都在降低煤耗、减少排放。火电厂锅炉排烟余热的利用是节约能源、降低能耗、减少污染排放的有效举措。排烟热损失是指锅炉排出的烟气带走一部分热量所造成的热损失。锅炉尾部排出的烟气温度远远高于环境温度，说明燃料燃烧产生的热量一部分被烟气带出而散失于大气环境之中，从而形成了排烟热损失。锅炉各项热损失（锅炉热损失由机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失、散热损失、排烟热损失和灰渣物理热损失组成的）中排烟热损失最大，一般在5%-8%。烟气余热回收根据换热方式分为直接换热和间接换热。能量利用方式有一种是利用相关的能量转换设备将相应的余热进行转换回收利用，另一种是通过相关的换热设备将余热以相应的热能形式回收；被加热介质的不同分为加热凝结水、加热热网水；布置的位置分为除尘器前部、脱硫吸收塔前部等。

3 烟气除尘及余热回收循环系统在电厂中的应用

对烟气进行高效的余热回收的同时又能对烟气的粉尘进行净化的烟气除尘及余热回收循环系统，将有效降低机组煤耗，减少环境污染，符合国家“循环经济”政策，是“科学发展观”在发电行业的具体实践。烟气余热回收装置可以大大降低排烟温度、降低煤耗，提高除尘器的效率，具有较好的经济效益的同时，可以显著减少烟尘排放量、改善电厂周围的大气环境质量、保护职工的健康，环保效益显著。

目前国内运行的电厂锅炉除尘系统中都解决了对环境造成的污染问题而没有解决这部分热量的浪费问题。尤其中小型燃煤锅炉的烟气除尘及余热回收技术还有待提高。针对现有技术存在的问题，课题的目的在于设计、研究一种对烟气进行高效的余热回收同时又能对烟气的粉尘进行净化的烟气除尘及余热回收循环系统，对该系统在电厂中的应用进行分析研究。常规烟气净化技术和余热回收是将烟气除尘和余热回收这两个过程分别在不同的系统和装置中进行，而烟气除尘及余热回收循环系统能够一举两得地实现余热回收和粉尘排放达标。烟气除尘及余热回收循环系统的应用研究是有理论意义和实际应用价值的。

参考文献：

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[2]赵欣华，梁冬.布袋除尘器技术在火电厂锅炉烟气除尘的应用[J].黑龙江电力，2005（02）.

[3]乌海热电厂.北方联合电力乌海热电厂企业标准[Z].2009.

[4]李广超，傅梅绮.大气污染控制技术[M].北京：化学工业出版社，2004.

基金：内蒙古自治区高等学校科学研究项目

项目类别：自然科学一般项目

项目编号：NJZY17584

项目名称：烟气除尘及余热回收循环系统在电厂中的应用研究

作者简介：银梅（1980-），女，蒙古族，内蒙古兴安盟人，本科，副教授，研究方向：热能工程 。